WO2004034471A1 - 撮像装置及びその製造方法 - Google Patents

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WO2004034471A1
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package
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PCT/JP2003/012911
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Hiroya Kobayashi
Masaharu Muramatsu
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Hamamatsu Photonics K.K.
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Definitions

  • the present invention relates to an imaging device incorporating a CCD reading unit and a method of manufacturing the same.
  • an imaging device incorporating a charge reading unit (hereinafter, referred to as a CCD reading unit) including a charge-coupled device is applied as a means for observing and recording an electron beam image. Since the CCD reading section can record an image as electronic information, in recent years, imaging devices incorporating such a CCD reading section have become widespread.
  • the imaging device includes a scintillator 107, a semiconductor substrate 109, a fiber optic plate 108 (hereinafter referred to as FOP), a control unit 110 for a CCD readout unit, and a computer 1
  • the scintillator 107 emits light when irradiated with an electron beam.
  • the semiconductor substrate 109 is disposed below the scintillator 107 and has a CCD readout unit for capturing a two-dimensional optical image.
  • the FOP 108 is disposed between the scintillator 107 and the semiconductor substrate 109, and is optically coupled to the semiconductor substrate 109 for carrying an optical image to the semiconductor substrate 109.
  • the control section 110 for the CCD reading section controls the CCD reading section. Further, the computer 111 converts the image data captured by the CCD reading unit into an image, and displays the converted image.
  • 101 is an electron gun
  • 102 is an irradiation lens system
  • 103 is a sample
  • 104 and 105 are objective lens systems
  • 106 is a fluorescent plate
  • 112 is an electron beam shielding plate
  • 115 a and 1 15 b is electron beam shielding means
  • 200 is FOP 108 and half
  • This is an electron beam imaging device including a conductive substrate 109.
  • the inventors of the present invention have made intensive studies to further improve the yield, and as a result, have found that in the step of joining the FOP 108 and the semiconductor substrate 109, electrostatic breakdown of the CCD reading portion has occurred.
  • the FOP 108 which is an insulating material, is charged by static electricity during the handling process, and at the moment when the FOP 108 and the semiconductor substrate 109 are joined, an excess current flows from the FOP 108 to the CCD readout section, thereby causing the CCD readout. It was found that the part caused electrostatic rupture.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and provides an imaging device having a structure that is not easily damaged by electrostatic discharge when a FOP and a CCD reading unit are joined, and a method of manufacturing the same. It is aimed at.
  • An imaging apparatus includes a semiconductor substrate having a charge readout unit (CCD readout unit) including a charge-coupled device that detects incident light, and a fiber in which a light emitting end face is optically coupled to the semiconductor substrate. Equipped with an optical plate (FOP).
  • the semiconductor substrate has a back surface as a light incident surface, and detects light arriving from the back surface.
  • the light emitting end face of the F ⁇ P is bonded to the back surface of the semiconductor substrate. That is, the light emitted from the FOP passes through the semiconductor substrate from the back surface and reaches the CCD readout unit provided on the front surface.
  • the FOP and the CCD readout are performed. Since there is no direct contact with the parts, the excess current from the FOP does not flow directly to the CCD readout part when joining the FOP to the semiconductor substrate, effectively preventing electrostatic breakdown of the CCD readout part. You.
  • a light emitting end face of the FOP is bonded to a portion of the back surface of the semiconductor substrate corresponding to a region on the front surface where the CCD readout portion is provided.
  • the light emitting end face of the FOP and the region where the CCD readout portion is formed overlap with the semiconductor substrate interposed therebetween, the light image emitted from the FOP is completely imaged by the CCD readout portion. be able to.
  • a depression is formed in a portion of the back surface corresponding to the region where the CCD readout portion is provided, and the thickness of the region where the CCD readout portion is provided is smaller than the thickness of the remaining region.
  • a protective plate be joined to the front surface of the semiconductor substrate so as to cover the entire CCD reading section.
  • the imaging device according to the present invention may be provided with electric wiring by the semiconductor substrate, the package, the F ⁇ P, and the lid.
  • the semiconductor substrate has a back surface serving as a light incident surface, and a front surface opposed to the back surface provided with a CCD readout unit including a charge-coupled device that detects light arriving from the back surface.
  • the semiconductor substrate has a structure in which a recess is formed in a portion of the back surface corresponding to the area where the CCD readout section is provided, and the thickness of the area where the CCD readout section is arranged is smaller than the thickness of the remaining area.
  • the electric wiring takes out a charge signal output from the CCD readout unit to the outside of the package.
  • the electric wiring includes at least a substrate electrode, a package-side wiring, and a package-side electrode.
  • the substrate-side electrode is provided on the front surface of the semiconductor substrate.
  • the package side wiring is provided on the bottom surface of the cavity and is electrically connected to the substrate side electrode via a bump.
  • the package-side electrode is provided on the inner wall of the cavity and is electrically connected to the package-side wiring via a bonding wire.
  • the light emitting end face of the FOP does not directly contact the CCD reading unit, and when the FOP is bonded to the semiconductor substrate, an excessive current flows in the CCD reading unit. Since it does not flow, electrostatic blasting of the CCD reading section is effectively suppressed.
  • the FOP is partially fitted in a thinned portion (dent) formed on the back surface of the semiconductor substrate, the distance between the light emitting end face of the FOP and the CCD readout portion is shortened. Short wavelength light can be detected with high sensitivity. Also, by forming the thinned portion, the positioning when the FOP is bonded to the semiconductor substrate becomes easy. In addition, since the electric wiring for extracting the charge signal of the CCD reading section to the outside can be shortened, the wiring capacitance is reduced and the signal waveform is not dull.
  • the imaging device may include a semiconductor substrate, a package, a FOP, and electric wiring.
  • the semiconductor substrate has a back surface as a light incident surface, and reaches the back surface. And a front surface opposite to the back surface, on which a CCD readout portion made of a charge-coupled device for detecting the reflected light is provided.
  • a depression is formed in a portion of the back surface corresponding to the area where the CCD readout section is provided, and the thickness of the area where the CCD readout section is arranged is smaller than the thickness of the remaining area.
  • the package has a cavity for accommodating the semiconductor substrate, and has one surface covered with a bottom lid at an opening and a guide member facing the one surface and having a guide port at the opening. Surface.
  • the semiconductor substrate is fixed to the package such that the CCD reading unit and the bottom cover face each other while the semiconductor substrate is housed.
  • the FOP is at least partially accommodated in the cavity of the package from the guide port of the guide member.
  • the light emitting end face is bonded to a thin region on the back surface of the semiconductor substrate.
  • the electric wiring takes out a charge signal output from the CCD reading unit to the outside of the package.
  • the electric wiring includes at least a substrate-side electrode and a package-side electrode.
  • the substrate-side electrode is provided on the front surface of the semiconductor substrate.
  • the package-side electrode is provided on the inner wall of the package, and is electrically connected to the substrate-side electrode via a bonding wire.
  • the FOP is partially fitted into the thin portion (dent) formed on the back surface of the semiconductor substrate, the distance between the light emitting end face of the FOP and the CCD readout portion is reduced. , Shorter wavelengths can be detected with high sensitivity.
  • the thin portion is formed on the back surface of the semiconductor substrate, the positioning when the FOP is joined to the semiconductor substrate becomes easy.
  • the guide member attached to the other opening of the package is provided with a guide port, and the guide port functions as a reference member when inserting at least a part of the FOP into the cavity, It facilitates positioning when joining the FOP to the semiconductor substrate.
  • an electric wiring for extracting a charge signal from the CCD readout portion to the outside of the package can be shortened, so that the wiring capacitance is reduced and the signal waveform is not dull.
  • a semiconductor substrate and an FOP are prepared respectively, and a light emitting end face of the FOP is bonded to a back surface of the semiconductor substrate.
  • the semiconductor substrate is provided with a back surface as a light incident surface and a CCD readout unit including a charge coupled device for detecting light arriving from the back surface.
  • a CCD readout unit including a charge coupled device for detecting light arriving from the back surface.
  • the CCD readout unit and the light emitting end face of the FOP do not directly contact each other.
  • an excessive current is prevented from flowing to the CCD readout section, and electrostatic destruction of the CCD readout section is suppressed, thereby improving the production yield of the imaging device.
  • FIG. 1 is a diagram showing the structure of an electron microscope including a conventional imaging device.
  • FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of the first embodiment of the imaging apparatus according to the present invention.
  • FIGS. 3A to 3D are process diagrams for explaining the method of manufacturing the imaging device according to the first embodiment (part 1).
  • FIGS. 4A to 4C illustrate a method for manufacturing the imaging device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a process diagram for performing the process (part 2).
  • FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional structure of a second embodiment of the imaging apparatus according to the present invention.
  • FIGS. 6A to 6D are process diagrams for explaining a method of manufacturing an imaging device according to the second embodiment (part 1).
  • FIGS. 7A to 7D are process diagrams for explaining the method of manufacturing the imaging device according to the second embodiment (part 2).
  • FIGS. 8A to 8B are process diagrams for explaining the method of manufacturing the imaging device according to the second embodiment (part 3).
  • FIG. 9 is a diagram showing a cross-sectional structure of a third embodiment of the imaging apparatus according to the present invention.
  • FIGS. 1OA to 10D are process diagrams for explaining the method of manufacturing the imaging device according to the third embodiment (part 1).
  • FIGS. 11A to 11D are process diagrams for explaining the method of manufacturing the imaging device according to the third embodiment (part 2).
  • FIG. 12 is a process chart for explaining the method of manufacturing the imaging device according to the third embodiment (part 3).
  • the same portions and the same elements will be denoted by the same reference symbols, without redundant description.
  • FIG. 2 is a diagram showing a cross-sectional structure of the first embodiment of the imaging apparatus according to the present invention.
  • the semiconductor substrate 4 having the CCD readout section 4a is housed in the cavity 2h of the package 2, Substrate 4 and FOP 5 are optically coupled.
  • the imaging device 1 includes a package 2 having a cavity 2h surrounded by a bottom surface 2a and a side wall 2b, a lid 3 covering an opening of the package 2, and a CCD reading unit 4a on the front side.
  • the lid 3 is formed with a guide port 3a for inserting at least a part of the FOP 5 into the cavity 2h.
  • the semiconductor substrate 4 has a thin portion 4b formed by thinning a region corresponding to the front surface region where the CCD readout portion 4a is provided on the back surface.
  • the semiconductor substrate 4 is fixed to the bottom surface 2a via a bump 6a such that the CCD readout portion 4a and the bottom surface 2a face each other.
  • the FOP 5 is inserted into the cavity 2h from the guide opening 3a, and a part of the FOP 5 is fitted into the thin portion 4b, so that the light emitting end face 5a of the FOP 5 is optically connected to the thin portion 4b.
  • the electrical wiring 6 includes a substrate-side electrode 6b provided on the front surface of the semiconductor substrate 4, a package-side wiring 6e provided on the bottom surface 2a of the package 2, and a step 2c between the side wall 2b. And the package-side electrode 6c provided in the first embodiment.
  • the package side wiring 6 e is electrically connected to the package side electrode 6 b by flip chip bonding via a bump 6 a provided on the substrate side electrode 6 b, and the package side wiring 6 e and the package side electrode 6 c are connected to a bonding wire 6 e. electrically connected via d (wire bonding).
  • a guide member 7 functioning as a reference member when inserting the FOP 5 into the cavity 2h is disposed on the lid 3 so as to surround the force guide port 3a.
  • the main part of the imaging device 1 corresponds to the electron imaging device 200 of the transmission electron microscope shown in FIG. 1, and the light incident end face 5b of the FOP 5 is connected to a scintillator and the like. Are logically linked.
  • the package 2 and the lid 3 are formed of an insulating material such as ceramitzus.
  • the light emitting end face 5a of the FOP 5 and the thin portion 4b of the semiconductor substrate 4 are optically coupled with a room-temperature-curable adhesive (silicone resin) or the like that is transparent to the emission wavelength of the scintillator.
  • a room-temperature-curable adhesive silicone resin
  • the thickness of the thin portion 4b is preferably about 10 to 30 / m in order to increase the sensitivity to short-wavelength light.
  • the CCD readout section 4a preferably has the same planar shape as the light emitting end face 5a of the FOP 5, so that the light image propagated through the FOP 5 can be detected without leaving a margin.
  • the light-emitting end face 5a of the FOP 5 has a shape that is accurately fitted into the thin portion 4b, and the light-emitting end face is formed on the back surface of the semiconductor substrate 4 at a portion corresponding to the area where the CCD readout section 4a is formed. 5a is joined.
  • the guide port 3a is an inlet when a part of the FOP 5 is inserted into the cavity 2h, it has at least the size of the light emitting end face 5a.
  • the guide member 7 arranged around the guide opening 3a defines the direction in which a part of the FOP 5 is inserted into the cavity 2h, and the light emitting end face 5a of the FOP 5 is thinned. Since it is a member that guides up to 4b, it is preferable that the dimensional accuracy of the wall surface be a predetermined value or more.
  • the light emitting end face 5a of the FOP 5 has a size of 35.7 mm ⁇ 8.7 mm
  • the guide port 3a has an opening size of 35.9 mm ⁇ 8.9 mm.
  • the imaging device 1 has a structure in which the FOP 5 and the CCD readout unit 4a are not in direct contact with each other, and when the FOP 5 is bonded to the semiconductor substrate 4, In addition, even if an excess current flows from the FOP 5 to the semiconductor substrate 4, the electrostatic rupture of the CCD reading unit 4a is suppressed.
  • the CCD readout portion 4a also receives light of a short wavelength emitted from the light emitting end face 5a. Can be detected.
  • the light emitting end face 5 of FOP 5 has no gap
  • the guide member 7 functions as a reference member when inserting at least a part of the FOP 5 into the cavity 2h, it is necessary to accurately insert the FOP 5 into the thin portion 4b of the semiconductor substrate 4. Can be.
  • the electric wiring 6 for extracting the charge signal of the CCD reading unit 4a to the outside is shortened, the wiring capacitance of the electric wiring 6 is reduced, and the signal waveform from the CCD reading unit 4a may be dull. Absent.
  • the electron beam first enters a scintillator provided on the light incident end face 5b side of the FOP5.
  • the light emitted from the scintillator propagates through the FOP 5 from the light incident end face 5b to the light emitting end face 5a.
  • the light emitted from the light emitting end surface 5a of the FOP 5 passes through the thinner portion 4b than the back surface (the surface on which the CCD reading portion 4a is not formed) and is provided on the front surface side of the semiconductor substrate 4. Reaches the read CCD reading section 4a.
  • the light that has reached the CCD readout section 4a is photoelectrically converted and accumulated as charges in the CCD readout section 4a. Then, the stored charges are sequentially read out based on the CCD control signal.
  • the charge signal read from the CCD reading section 4a is converted into an image by a computer or the like.
  • FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4C Next, a method of manufacturing the imaging device 1 will be described with reference to FIGS. 3A to 3D and FIGS. 4A to 4C.
  • the semiconductor substrate 4 on which the CCD readout section 4a is formed on the front side has a thin section 4b formed on the back surface of the area where the CCD readout section 4a is formed (FIG. 3A). 3 B). Specifically, the peripheral region is protected with a photoresist or the like so that the portion to be the thin portion 4b is exposed, and the thin portion 4b is formed to a predetermined thickness by anisotropic etching or the like.
  • the semiconductor substrate 4 is thinned from the back surface until the thickness becomes (10 (3 ⁇ ). Then, a bump 6a made of Au is formed on the substrate-side electrode 6b of the semiconductor substrate 4 (FIG. 3C). Subsequently, the semiconductor substrate 4 is placed in the ceramic package 2 so that the CCD readout portion 4a faces the bottom portion 2a, and the pump 6a and the package side wiring 6e are flipped. The semiconductor substrate 4 is fixed to the package 2 by chip bonding (FIG. 3D).
  • the package-side wiring 6e and the package-side electrode 6c provided on the step 2c of the side wall 2b are electrically connected by a bonding wire 6d (FIG. 4A). Thereafter, the lid 3 with the guide member 7 attached at a predetermined position is attached to the package 2 (FIG. 4B).
  • the FOP 5 is inserted into the package 2 along the guide member 7 at the guide port 3a formed in the lid 3. At this time, the light emitting end face 5a of the FOP 5 is optically coupled to the thin section 4b (FIG. 4C). Finally, the gap between the FOP 5 and the guide opening 3a is sealed with resin, and the imaging device 1 according to the first embodiment is obtained.
  • the light emitting end face 5a of the FOP 5 Since there is no direct contact between the FOP 5 and the CCD readout unit 4a, even if the FOP 5 is charged, no excess current flows directly from the FOP 5 to the CCD readout unit 4a. Therefore, electrostatic blasting of the CCD readout unit 4a is suppressed, and the manufacturing yield of the imaging device 1 is improved.
  • the imaging device 20 according to the second embodiment has substantially the same structure as that of the first embodiment described above, but a Peltier element 8 for cooling the CCD reading unit 4a is housed in the cavity 2h of the package 2.
  • the point that the protective plate 9 is adhered to the front surface of the semiconductor substrate 4 (the surface on which the CCD readout section 4a is formed), and that the guide member 12 is the cover 3 of the first embodiment (FIG. ) Is also different.
  • the main part of the imaging device 200 according to the second embodiment also corresponds to the electron beam imaging device 200 shown in FIG. 1, and is applicable to the transmission electron microscope and the like shown in FIG. It is possible.
  • the imaging device 20 includes a package 2, a Peltier element 8, a semiconductor substrate 4, a protection plate 9, a bump 6a, an auxiliary substrate 10, a resin 11, and electric wiring. And 6.
  • the package 2 has a cavity 2h surrounded by a bottom surface 2a and a side wall 2b.
  • the Peltier element 8 is fixed to the bottom surface 2a with the bottom surface 2a and the heat generating surface 8b in contact with each other.
  • the semiconductor substrate 4 is arranged such that the cooling surface 8a of the Peltier element 8 faces the front surface on which the CCD reading section 4a is formed.
  • the protection plate 9 is adhered to the front surface of the semiconductor substrate 4 so as to cover the region where the CCD readout section 4a is formed.
  • a bump 6a is provided on the periphery of the front surface.
  • the auxiliary substrate 10 is a substrate connected to the bump 6a and interposed between the bump 6a and the cooling surface 8a, and is bonded near an end of the cooling surface 8a.
  • the resin 11 fills the space between the protection plate 9 and the cooling surface 8a. Then, the electric wiring 6 takes out the charge signal output from the CCD reading section 4 a to the outside of the package 2.
  • the portion corresponding to the front surface area where the CCD readout portion 4a is formed on the back surface of the semiconductor substrate 4 is thinned (thin portion 4b). Also, a part of the FOP 5 is inserted into the cavity 2h from the guide opening 12a of the guide member 12 which is the lid of the package 2, and the light emitting end face 5a of the FOP 5 is optically connected to the thin portion 4b.
  • the charge signal from the CCD readout section 4a includes the substrate-side electrode 6b, the bump 6a, the electric circuit formed on the auxiliary substrate 10, the auxiliary substrate 10 and the side wall 2b.
  • the signal is read out via a bonding wire 6d connecting the package-side electrode 6c provided on the step 2c. Further, a gap between the auxiliary substrate 10 and the semiconductor substrate 4 is filled with a bump protection resin 13.
  • the package 2 is preferably formed of an insulating material such as ceramics.
  • the light emitting end face 5a of the FOP 5 and the thin It is preferable that the mold portion 4b is optically coupled to the scintillator with a room-temperature-curable adhesive (silicone resin) that is transparent to the emission wavelength of the scintillator.
  • the thickness of the thinned thin portion 4b is preferably about 10 to 30 ⁇ in order to increase the sensitivity to short-wavelength light.
  • the CCD readout section 4a preferably has the same shape as the light emitting end face 5a of the FOP 5 so that the light image propagating in the FOP 5 can be detected without leaving it. Further, it is preferable that the light emitting end face 5a of the FOP 5 has a shape that is accurately fitted into the thin portion 4b. ,
  • the guide port 12a is a member that defines the direction in which the FOP 5 is inserted into the package 2, and guides the light emitting end face 5a of the FOP 5 to the thin section 4b.
  • the dimensional accuracy is preferably equal to or more than a predetermined value.
  • the material of the auxiliary substrate 10 is not particularly limited as long as it can support the semiconductor substrate 4.
  • a material of the auxiliary substrate 10 for example, a relatively hard material such as silicon, glass, or plastic is suitable. Since the trapping board 10 has a function of propagating the charge signal from the CCD reading section 4a to the bonding wire 6d, it is preferable that appropriate electric wiring be provided on the surface of the auxiliary board 10. .
  • the resin 11 is preferably made of, for example, an epoxy resin in order to promote heat exchange between the cooling surface 8a of the Peltier element 8 and the CCD reading section 4a.
  • the protection plate 9 is preferably made of, for example, glass to protect the CCD reading section 4a from dirt and the like and mechanically reinforce the semiconductor substrate 4.
  • the imaging device 20 has a structure in which the FOP 5 does not directly contact the CCD readout unit 4a. Therefore, when the FOP 5 is bonded to the semiconductor substrate 4, even if an excessive current flows from the FOP 5 to the semiconductor substrate 4, electrostatic breakdown of the CCD readout section 4 a is suppressed.
  • the thickness of the thin portion 4b to which the FOP 5 is bonded is only 10 to 30. / m, the CCD reading section 4a can also detect light of a short wavelength emitted from the light emitting end face 5a.
  • the guide member 12 functions as a reference member when inserting at least a part of the FOP 5 into the cavity 2h, the FOP 5 can be accurately joined to the thin portion 4b of the semiconductor substrate 4. it can.
  • a protection plate 9 made of glass or the like is in contact with the front surface of the semiconductor substrate 4 on which the CCD readout section 4a is formed, the CCD readout section 4a is protected from dirt and the like, and the semiconductor substrate is protected. Mechanically reinforced.
  • the CCD readout section 4a is cooled by the Peltier element 8, the SZN ratio of the CCD readout section 4a is improved.
  • the electrical wiring 6 for extracting the charge signal of the CCD reading unit 4a to the outside is shortened, the wiring capacitance of the electrical wiring 6 is reduced, and the signal waveform from the CCD reading unit 4a may become dull. Absent.
  • FIGS. 6A to 6D a method for manufacturing the imaging device 20 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 6A to 6D, FIGS. 7A to 7D, and FIGS. 8A to 8B.
  • the semiconductor substrate 4 (FIG. 6A) on which the CCD readout section 4a is formed on the front side has a thin section 4b on the back side corresponding to the area where the CCD readout section 4a is formed. Formed ( Figure 6B). Then, a bump 6a made of Au is formed on the substrate-side electrode 6b of the semiconductor substrate 4 (FIG. 6C).
  • the semiconductor substrate 4 and the auxiliary substrate 10 are flip-chip bonded (FIG. 6D). Thereafter, the gap between the semiconductor substrate 4 and the auxiliary substrate 10 is filled with a bump protection resin 13 such as a silicone resin to protect the bump 6a (FIG. 7A).
  • a bump protection resin 13 such as a silicone resin to protect the bump 6a (FIG. 7A).
  • a protective plate 9 made of a thin glass plate or the like is adhered to the front surface of the semiconductor substrate 4 on which the CCD readout section 4a is formed, and an epoxy resin is placed in a space formed by the auxiliary substrate 10 and the protective plate 9.
  • the resin 11 is filled with the resin (FIG. 7B).
  • the auxiliary substrate 10 and the resin 11 are adhered to the cooling surface 8a of the Peltier element 8 attached to the bottom surface 2a of the knockout 2 by an epoxy resin containing an Ag filler or the like. (Fig. 7C).
  • the semiconductor substrate 4 is housed in the cavity 2h.
  • the auxiliary substrate 10 and the package-side electrode 6c provided on the step 2c of the side wall 2b are electrically connected by the bonding wire 6d made of Au (FIG. 7D).
  • the thin portion 4b of the semiconductor substrate 4 becomes transparent to the light of the scintillator.
  • a room-temperature-curing adhesive made of a silicone resin having properties is applied (Fig. 8A).
  • a part of the FOP 5 is inserted into the cavity 2h from the inner opening 12a of the guide member 12 and the light emitting end face 5a of the FOP 5 is optically coupled with the thin portion 4b (see FIG. 8 B).
  • the gap between the FOP 5 and the guide port 12a is sealed with resin, whereby the imaging device 20 according to the second embodiment is obtained.
  • the method of manufacturing the imaging device 20 according to the second embodiment in the step of joining the FOP 5 to the semiconductor substrate 4 (FIG. 8B), the light emitting end face 5a and the CCD readout There is no direct contact with the section 4a, and no excess current flows directly from the FOP 5 to the CCD reading section 4a even if the FOP 5 is charged. Therefore, electrostatic rupture of the CCD reading section 4a is suppressed, and the production yield of the imaging device is improved.
  • the imaging device 30 according to the third embodiment is different from the first embodiment in the shape of the package 2.
  • the package 2 in the third embodiment has openings on two opposing surfaces. Below, open the bottom of the package 2
  • the opening formed in the top 2g of the opening 2g and the top surface of the package 2 is called a top plate opening 2f.
  • the bottom opening 2g is covered with a bottom lid 2d, and the semiconductor substrate 4 is connected to the bottom lid 2d.
  • a protection plate 9 is in contact with the front surface of the semiconductor substrate 4 on which the CCD readout section 4a is formed.
  • the main part of the imaging device 30 according to the third embodiment also corresponds to the electron beam imaging device 200 shown in FIG. 1, and the transmission electron microscope shown in FIG. It is possible to apply to such as.
  • the package 2 has openings 2f and 2g on two opposing surfaces.
  • the package 2 includes the top plate 2e and the side wall 2b, has no bottom at the bottom, and has a bottom opening 2g.
  • a top plate 2e having a top plate opening 2f formed in the center is provided on the upper end surface of the package 2.
  • the bottom opening 2 g of the package 2 is covered with a bottom lid 2 d.
  • the semiconductor substrate 4 on which the CCD readout section 4 a is formed on the front side is fixed to the bottom lid 2 d. By being, no ,.
  • Package 2 is stored in the cavity.
  • At least a part of the FOP 5 is inserted into the package 2 through the top plate opening 2 f and is joined to the semiconductor substrate 4.
  • the imaging device 30 includes an electric distribution unit 6 for extracting a charge signal output from the CCD readout unit 4 a to the outside of the package 2.
  • a portion corresponding to the front surface region where the CCD readout portion 4a is formed on the back surface is thinned (thin portion 4b).
  • the CCD reading section 4a and the bottom cover 2d are fixed to the bottom cover 2d via the protective plate 9 so as to face each other, and the top plate is opened.
  • a spacer 14 having an opening surrounding the periphery of ⁇ 2 f is arranged between the semiconductor substrate 4 and the top plate 2 e.
  • a guide member 7 having a guide port 7a is attached to the top plate opening 2f of the package 2, and at least a part of the FOP 5 is inserted into the package 2 from the guide port 7a.
  • the light emitting end face 5a is optically coupled to the thin portion 4b.
  • the electrical wiring 6 is a substrate-side electrode 6b provided on the front surface of the semiconductor substrate 4. And a package-side electrode 6c provided on a step 2c of the side wall portion 2b, and the substrate-side electrode 6b and the package-side electrode 6c are electrically connected via a bonding wire 6d.
  • the imaging device 30 according to the third embodiment has a structure in which the FOP 5 does not directly contact the CCD readout unit 4a. Therefore, when the FOP 5 is bonded to the semiconductor substrate 4, even if an excessive current flows from the FOP 5 to the semiconductor substrate 4, the electrostatic rupture of the CCD reading unit 4 a is suppressed.
  • the CCD readout portion 4a also detects short-wavelength light emitted from the light emitting end face 5a. can do.
  • the thin portion 4b so that the light emitting end face 5a of the FOP 5 is fitted without any gap, positioning when the FOP 5 is bonded to the semiconductor substrate 4 becomes easy.
  • a protection plate 9 made of glass or the like is in contact with the front surface of the semiconductor substrate 4 on which the CCD readout portion 4a is formed, the CCD readout portion 4a is protected from dirt and the like, and the semiconductor substrate 4 is protected from contamination. Are mechanically reinforced.
  • the spacer 14 is disposed between the back surface of the semiconductor substrate 4 and the top plate 2e of the package 2, the distance between them is kept constant.
  • the thin section 4 is formed on the back side corresponding to the front area where the CCD readout section 4a is formed. b is formed (Fig. 10B). Subsequently, a ceramic spacer 14 for fixing the semiconductor substrate 4 to the top plate 2 e of the package 2 is formed by an Ag filter. (Fig. 10C).
  • the semiconductor substrate 4 is bonded to the spacer 14 with an epoxy resin or the like including an Ag boiler with the CCD readout section 4a facing downward (FIG. 10D). Thereafter, a protective plate 9 made of a thin glass or the like is adhered to the front surface of the semiconductor substrate 4 with an epoxy resin or the like so as to cover the area where the CCD readout section 4a is formed (FIG. 11A).
  • the package-side electrode 6 c provided on the step 2 c between the substrate-side electrode 6 b provided on the front surface (the surface on which the CCD readout section 4 a is formed) of the semiconductor substrate 4 and the side wall 2 b is provided.
  • the ceramic bottom lid 2d is bonded to the package 2 and the protection plate 9 with a room-temperature-curable adhesive made of silicone resin or the like (FIG. 11C).
  • a room-temperature-curable adhesive made of silicone resin or the like
  • the thin portion 4b is coated with a room temperature curing adhesive made of silicone resin or the like, and has a guide member 7 functioning as a positioning member when a part of the FOP 5 is inserted into the package 2. It is attached to the opening 2f provided on the top plate 2e (Fig. 11D). Then, the FOP 5 is inserted into the package 2 from the guide port 7a of the guide member 7, and the light emitting end face 5a of the FOP 5 and the thin portion 4b are optically coupled (FIG. 12). Thereafter, the gap between the FOP 5 and the guide port 7a is sealed with resin, and the imaging device 30 according to the third embodiment is obtained.
  • a room temperature curing adhesive made of silicone resin or the like
  • the present invention in the step of joining the FOP 5 to the semiconductor substrate 4 (FIG. 12), the light emitting end face 5a and the CCD Since there is no direct contact with the readout unit 4a, even if the FOP 5 is charged, no excess current flows directly from the FOP 5 to the CCD readout unit 4a. Therefore, electrostatic rupture of the CCD reading section 4a is suppressed, and the manufacturing yield of the imaging device is improved.
  • the present invention it is possible to obtain an imaging device having a structure in which the CCD readout unit is unlikely to be electrostatically damaged when the FOP is joined to the CCD readout unit, and a method of manufacturing the same.
  • the thickness of the semiconductor substrate in the thin portion to which the FOP is bonded is only about 10 to 30 / xm, the CCD readout unit can also detect short-wavelength light emitted from the light emitting end face.
  • the thin portion of the semiconductor substrate is formed so that the light emitting end face of the FOP is fitted without loosening, positioning when the FOP is bonded to the semiconductor substrate becomes easy.

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Abstract

　この発明は、ＦＯＰとＣＣＤ読出部との接合時に静電破壊し難い構造を備えた撮像装置等に関する。当該撮像装置は、光入射面としての裏面と対向した前面上にＣＣＤ読出部が設けられた半導体基板と、半導体基板が固定されるキャビティを有するパッケージと、キャビティの上部開口を覆う蓋と、半導体基板に接合されるＦＯＰと、電気配線とを備える。蓋は、ＦＯＰをキャビティ内に挿入するための案内口を有し、半導体基板は、ＣＣＤ読出部が設けられた領域に対応する部分が薄型化されている。また、半導体基板は、ＣＣＤ読出部とキャビティ底面とが向き合うように該底面に固定される一方、ＦＯＰの出射端面は、案内口からキャビティに挿入された状態で、半導体基板の薄型化された部分に光学的に結合されている。

Description

明糸田書
撮像装置及びその製造方法
技術分野
【0001】 この発明は、 C CD読出部が組み込まれた撮像装置及びその製造 方法に関するものである。
背景技術
【0002】 透過型電子顕微鏡等では、 電子線画像を観察及び記録する手段と して電荷結合素子からなる電荷読み出し部 （以下、 CCD読出部という） を組み 込んだ撮像装置が適用される。 CCD読出部は画像を電子情報として記録できる ことから、 近年このような CCD読出部が組み込まれた撮像装置が広く普及して いる。
【0003】 従来の撮像装置としては、 例えば特開 2000— 324400号 公報に記載されたような撮像装置が知られている。 この撮像装置は、 図 1のよう に、 シンチレータ 107、 半導体基板 1 09、 ファイバー光学プレート 1 08 (以下、 FOPという） 、 CCD読出部用の制御部 1 10、 及びコンピュータ 1
1 1等を備える。 上記シンチレータ 107は、 電子線が照射されると発光する。 上記半導体基板 109は、 シンチレータ 107の下に配置され、 二次元の光画像 を撮像するための CCD読出部を有する。 上記 FOP 108は、 シンチレータ 1 07と半導体基板 109との間に配置され、 半導体基板 109まで光画像を搬送 するために半導体基板 109に光学的に結合されている。 上記 CCD読出部用の 制御部 1 10は、 CCD読出部を制御する。 また、 上記コンピュータ 1 1 1は、 C C D読出部が取り込んだ撮像データを画像へと変換し、 その変換画像を表示す る。
【0004】 なお、 図 1において、 101は電子銃、 102は照射レンズ系、 103は試料、 104、 105は対物レンズ系、 106は蛍光板、 1 1 2は電子 線遮蔽板、 1 15 a、 1 1 5 bは電子線遮蔽手段、 200は FOP 108及び半 導体基板 109で構成された電子線撮像装置である。
発明の開示
【0005】 発明者らは、 上述の従来技術について検討した結果、 以下のよう な課題を発見した。 すなわち、 特開 2000— 324400号公報に記載された 従来の撮像装置では、 シンチレータ 107が発する光に対して透明な接着剤等に より FOP 108の光出射端面と半導体基板 109とが光学的に結合されている。 ところが、 FOP 108と半導体基板 109とを接合する工程における歩留まり は、 一定水準以上に向上しなかった。
【0006】 発明者らは、 この歩留まりをより一層向上すべく鋭意検討を行つ た結果、 FOP 108と半導体基板 109とを接合する工程において、 CCD読 出部の静電破壊が生じていることを発見した。 すなわち、 絶縁性材料である FO P 108が、 ハンドリングの過程で静電気により帯電し、 FOP 108と半導体 基板 109とを接合する瞬間に、 FOP 108から CCD読出部に過剰電流が流 れることで CCD読出部が静電破壌を起こすことが明らかとなった。
【0007】 この発明は上述のような課題を解決するためになされたものであ り、 F O Pと C CD読出部との接合時に静電破壊し難い構造を有する撮像装置及 びその製造方法を提供することを目的としている。
【0008】 この発明に係る撮像装置は、 入射光を検出する電荷結合素子から なる電荷読み出し部 （CCD読出部） を有する半導体基板と、 該半導体基板に光 出射端面が光学的に結合されたファイバー光学プレート （FOP) を備える。 上 記半導体基板は、 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達した光を検出する c
CD読出部が設けられた、 該裏面と対向する前面とを有する。 そして、 上記 F〇 Pは、 その光出射端面が半導体基板の裏面とが接合される。 すなわち、 FOPか ら出射された光は、 裏面より半導体基板を通過した後、 前面に設けられた CCD 読出部に到達する。
【0009】 この発明に係る撮像装置では、 上述のように FOPと CCD読出 部とが直接接触していないので、 FOPと半導体基板との接合時に、 FOPから の過剰電流が直接 C CD読出部に流れることが無く、 C CD読出部の静電破壊が 効果的に抑制される。
【0010】 上記半導体基板の裏面のうち、 C CD読出部が設けられた前面の 領域に対応する部分に、 FOPの光出射端面が接合される。 この場合、 FOPの 光出射端面と CCD読出部が形成された領域とが、 半導体基板を間に挟んで重な るため、 該 FOPから出射される光画像を余すことなく CCD読出部で撮像する ことができる。
【001 1】 上記半導体基板は、 裏面のうち CCD読出部が設けられた領域に 対応する部分に窪みが形成され、 該 CCD読出部が設けられた領域の厚みが残り の領域の厚みよりも薄い構造を有する。 この薄型化された部分に FOPの一部が はめ込まれることにより、 半導体基板の裏面と FOPの光出射端面が接合される。 この構成により、 FOPから出射される光が CCD読出部で検出されるまでに通 過する半導体基板の厚さが薄くなり、 より短波長の光を高感度に検出できる。 ま た、 薄型化された部分を形成することにより、 FOPを半導体基板に接合する際 の位置決めが容易になる。
【0012】 上記半導体基板の前面は、 C CD読出部全体を覆うように保護板 が接合されるのが好ましい。 この構成により、 CCD読出部が汚染等から保護さ れるとともに、 半導体基板が機械的に補強される。
【001 3】 次に、 この発明に係る撮像装置は、 半導体基板と、 パッケージと、 F〇Pと、 蓋と、 で電気配線を備えてもよい。
【0014】 上記半導体基板は、 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達し た光を検出する電荷結合素子からなる CCD読出部が設けられた、 該裏面と対向 する前面を有する。 この半導体基板は、 裏面のうち CCD読出部が設けられた領 域に対応する部分に窪みが形成され、 該 CCD読出部が配置された領域の厚みが 残りの領域の厚みよりも薄くなった構造を有する。 上記パッケージは、 半導体基 板を収納するキヤビティを有し、 該半導体基板の前面が該キヤビティ底部に向き 合うように該半導体基板が固定されている。 上記 FOPは、 パッケージのキヤビ ティに少なくとも一部が収納され、 その光出射端面が半導体基板の裏面と接合さ れている。 上記蓋は、 パッケージのキヤビティの上部開口を覆う。 また、 この蓋 は、 F〇Pの少なくとも一部を該キヤビティ内に揷入させるための案内口を有す る。 そして、 上記電気配線は、 CCD読出部から出力される電荷信号をパッケ一 ジ外部に取り出す。 具体的に、 この電気配線には、 基板電極と、 パッケージ側配 線と、 パッケージ側電極とが少なくとも含まれる。 基板側電極は、 半導体基板の 前面に設けられている。 パッケージ側配線は、 キヤビティ底面に設けられ、 バン プを介して該基板側電極と電気的に接続されている。 パッケージ側電極は、 キヤ ビティの内壁に設けられ、 ボンディングワイヤを介してパッケージ側配線と電気 的に接続されている。
【001 5】 以上のように、 この発明に係る撮像装置では、 FOPの光出射端 面と CCD読出部とが直接接触せず、 F O Pを半導体基板に接合する際に CCD 読出部に過剰電流が流れないので、 CCD読出部の静電破壌が効果的に抑制され る。
【0016】 上記 FOPは半導体基板の裏面に形成された薄型化された部分 (窪 み） に、 その一部がはめ込まれるので、 FOPの光出射端面と CCD読出部との 距離が短縮され、 より短波長の光を高感度に検出できる。 また、 薄型化された部 分を形成することにより、 FOPが半導体基板に接合される際の位置決めが容易 になる。 加えて、 上記 CCD読出部の電荷信号を外部に取り出すための電気配線 を短くすることができるので、 配線容量が小さくなり、 信号波形が鈍ってしまう ことがなくなる。
【001 7】 さらに、 この発明に係る撮像装置は、 半導体基板と、 パッケージ と、 FOPと、 電気配線とを備えてもよい。
【0018】 上記半導体基板は、 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達し た光を検出する電荷結合素子からなる CCD読出部が設けられた、 該裏面と対向 する前面を有する。 この半導体基板は、 裏面のうち CCD読出部が設けられた領 域に対応する部分に窪みが形成され、 該 C CD読出部が配置された領域の厚みが 残りの領域の厚みよりも薄くなつた構造を有する。 上記パッケージは、 半導体基 板を収納するキヤビティを有するとともに、 開口部分が底蓋で覆われた一方の面 と、 該一方の面と対向し開口部分に案内口を有するガイド部材が取り付けられた 他方の面とを有する。 そして、 このパッケージには、 半導体基板を収納した状態 で、 CCD読出部と底蓋とが向き合うように該半導体基板が固定される。 上記 F OPは、 ガイド部材の案内口より少なくとも一部がパッケージのキヤビティ内に 収納される。 この FOPは、 その光出射端面が半導体基板の裏面のうち厚みが薄 い領域に接合される。 そして、 上記電気配線は、 CCD読出部から出力される電 荷信号をパッケージ外部に取り出す。 具体的に、 この電気配線は、 基板側電極と、 パッケージ側電極を少なくとも含む。 基板側電極は、 半導体基板の前面に設けら れている。 パッケージ側電極は、 パッケージの内壁に設けられ、 ボンディングヮ ィャを介して基板側電極と電気的に接続されている。
【001 9】 以上のように、 上記 FOPは半導体基板の裏面に形成された薄型 部 （窪み） に、 その一部がはめ込まれるので、 FOPの光出射端面と CCD読出 部との距離が短縮され、 より短波長を高感度に検出できる。 また、 半導体基板の 裏面に薄型部が形成されることにより、 FOPを半導体基板に接合する際の位置 決めが容易になる。 また、 パッケージの他方の開口部分に取り付けられたガイド 部材には、 案内口が設けられており、 この案内口は、 FOPの少なくとも一部を キヤビティ内に揷入する際の基準部材として機能し、 F O Pを半導体基板に接合 する際の位置決めを容易にする。
【0020】 上記配線構造は、 C C D読出部の電荷信号をパッケージ外部に取 り出すための電気配線を短くすることができるので、 配線容量が小さくなり、 信 号波形が鈍ってしまうこともない。 【0 0 2 1】 この発明に係る撮像装置の製造方法は、 半導体基板と F O Pをそ れぞれ用意し、 この半導体基板の裏面に F O Pの光出射端面を接合する。
【0 0 2 2】 上記半導体基板は、 上述のように、 光入射面としての裏面と、 該 裏面より到達した光を検出する電荷結合素子からなる C C D読出部が設けられた、 該裏面と対向する前面を有する。
【0 0 2 3】 以上のように、 この発明に係る撮像装置の製造方法では、 F O P と半導体基板とを接合する工程において、 C C D読出部と F O Pの光出射端面と が直接接触せず、 F O Pから C C D読出部に過剰電流が流れることが防止され、 そして、 C C D読出部の静電破壊が抑制され、 撮像装置の製造歩留まりが向上す る。
【0 0 2 4】 なお、 この発明に係る各実施例は、 以下の詳細な説明及び添付図 面によりさらに十分に理解可能になる。 これら実施例は単に例示のために示され るものであって、 この発明を限定するものと考えるべきではない。
【0 0 2 5】 また、 この発明のさらなる応用範囲は、 以下の詳細な説明から明 らかになる。 しかしながら、 詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施 例を示すものではあるが、 例示のためにのみ示されているものであって、 この発 明の思想及び範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者に は自明であることは明らかである。
図面の簡単な説明
【0 0 2 6】 図 1は、 従来の撮像装置を含んだ電子顕微鏡の構造を示す図であ る。
【0 0 2 7】 図 2は、 この発明に係る撮像装置における第 1実施例の断面構造 を示す図である。
【0 0 2 8】 図 3 A〜図 3 Dは、 第 1実施例に係る撮像装置の製造方法を説明 するための工程図である （その 1 ) 。
【0 0 2 9】 図 4 A〜図 4 Cは、 第 1実施例に係る撮像装置の製造方法を説明 するための工程図である （その 2) 。
【0030】 図 5は、 この発明に係る撮像装置における第 2実施例の断面構造 を示す図である。
【0031】 図 6A〜図 6Dは、 第 2実施例に係る撮像装置の製造方法を説明 するための工程図である （その 1) 。
【0032】 図 7 A〜図 7 Dは、 第 2実施例に係る撮像装置の製造方法を説明 するための工程図である （その 2) 。
【0033】 図 8 A〜図 8 Bは、 第 2実施例に係る撮像装置の製造方法を説明 するための工程図である （その 3) 。
【0034】 図 9は、 この発明に係る撮像装置における第 3実施例の断面構造 を示す図である。
【0035】 図 1 OA〜図 10 Dは、 第 3実施例に係る撮像装置の製造方法を 説明するための工程図である （その 1) 。
【0036】 図 1 1 A〜図 1 1 Dは、 第 3実施例に係る撮像装置の製造方法を 説明するための工程図である （その 2) 。
【0037】 図 12は、 第 3実施例に係る撮像装置の製造方法を説明するため の工程図である （その 3) 。
発明を実施するための最良の形態
【0038】 以下、 この発明に係る撮像装置及びその製造方法を、 図 2、 3 A 〜4C、 5、 6A〜8 B、 9、 1 1 A〜： L 1 D及び 1 2を用いて詳細に説明する。 なお、 図面の説明において同一部位、 同一要素には同一符号を付して重複する説 明を省略する。
(第 1実施例）
【0039】 図 2は、 この発明に係る撮像装置における第 1実施例の断面構造 を示す図である。 この第 1実施例に係る撮像装置 1において、 CCD読出部 4 a を有する半導体基板 4は、 パッケージ 2のキヤビティ 2 h内に収納され、 半導体 基板 4と FOP 5とが光学的に結合されている。
【0040】 撮像装置 1は、 底面部 2 a及び側壁部 2 bにより囲まれたキヤビ ティ 2 hを有するパッケージ 2と、 このパッケージ 2の開口を覆う蓋 3と、 前面 側に C C D読出部 4 aが形成された、 シリコン等からなる半導体基板 4と、 この 半導体基板 4に接合される FOP 5と、 CCD読出部 4 aから出力される電荷信 号をパッケージ 2の外部に取り出す電気配線 6と、 を備えている。
【0041】 蓋 3には、 FOP 5の少なくとも一部をキヤビティ 2 h内に揷入 するための案内口 3 aが形成されている。
【0042】 半導体基板 4は、 裏面のうち CCD読出部 4 aが設けられた前面 領域に対応する領域を薄型化することで、 薄型部 4 bが形成されている。 また、 この半導体基板 4は、 CCD読出部 4 aと底面部 2 aとが対向するように底面部 2 aにバンプ 6 aを介して固定されている。
【0043】 FOP 5は、 案内口 3 aからキヤビティ 2 h内に挿入され、 その 一部が薄型部 4 bにはめ込まれることにより、 FOP 5の光出射端面 5 aが薄型 部 4 bに光学的に結合される。
【0044】 電気配線 6は、 半導体基板 4の前面に設けられた基板側電極 6 b と、 パッケージ 2の底面部 2 aに設けられたパッケージ側配線 6 eと、 側壁部 2 bの段差 2 cに設けられたパッケージ側電極 6 cとを含む。
【0045】 ここで、 基板側電極 6 bとノ、。ッケージ側配線 6 eとは、 フリップ チップボンディングにより基板側電極 6 bに設けられたバンプ 6 aを介して電気 的に接続され、 パッケージ側配線 6 eとパッケージ側電極 6 cとは、 ボンディン グワイヤ 6 dを介して電気的に接続されている (ワイヤボンディング) 。
【0046】 また、 FOP 5をキヤビティ 2 h内に揷入する際の基準部材とし て機能するガイド部材 7力 案内口 3 aを囲むように蓋 3上に配置されている。 なお、 当該撮像装置 1の主要部は、 図 1中に示された透過型電子顕微鏡の電子撮 像装置 200に相当しており、 FOP 5の光入射端面 5 bはシンチレータ等と光 学的に結合されている。
【0047】 ここで、 パッケージ 2及び蓋 3は、 セラミツタス等の絶縁性の材 料により形成されるのが好ましい。 また、 FOP 5の光出射端面 5 aと半導体基 板 4の薄型部 4 bとは、 シンチレータの発光波長に対して透明な、 室温硬化型の 接着剤 （シリコーン樹脂） 等で光学的に結合されるのが好ましい。 また、 薄型部 4 bの厚さは、 短波長の光に対する感度を上げるために 10〜 30 / m程度であ るのが好ましい。
【0048】 上記 CCD読出部 4 aは、 F O P 5を伝播した光画像を余すこと なく検出できるように、 FOP 5の光出射端面 5 aと同じ平面形状を有するのが 好ましい。 FOP 5の光出射端面 5 aは、 薄型部 4 bに正確にはめ込まれる形状 を有し、 半導体基板 4の裏面において、 CCD読出部 4 aが形成された領域に対 応する部分に光出射端面 5 aが接合される。
【0049】 さらに、 案内口 3 aは、 FOP 5の一部をキヤビティ 2 h内に揷 入する際の入口であるので、 少なくとも、 光出射端面 5 a以上のサイズを有する。 また、 案内口 3 aの周囲に配置されるガイド部材 7は、 FOP 5の一部をキヤビ ティ 2 h内に揷入する際の方向を規定し、 FOP 5の光出射端面 5 aを薄型部 4 bまで導く部材であるので、 その壁面の寸法精度は所定値以上であるのが好まし い。 例えば、 FOP 5の光出射端面 5 aは 35. 7mmX 8. 7mmのサイズを 有し、 案内口 3 aは 35. 9mmX 8. 9 mmの開口サイズを有する。
【0050】 以上のように、 この第 1実施例に係る撮像装置 1は、 FOP 5と CCD読出部 4 aとが直接接触しない構造を有しており、 FOP 5を半導体基板 4に接合する際に、 たとえ FOP 5から半導体基板 4に過剰電流が流れたとして も、 CCD読出部 4 aの静電破壌が抑制される。
【0051】 また、 FOP 5が接合される薄型部 4 bの厚みは僅か 1 0〜30 μιη程度であるので、 CCD読出部 4 aは光出射端面 5 aから出射される短波長 の光をも検出することができる。 F O P 5の光出射端面 5 が隙間ない状態では め込まれるように、 薄型部 4 bを形成することにより、 FOP 5を半導体基板 4 に接合する際の位匱決めが容易になる。
【0052】 ガイド部材 7は、 F O P 5の少なくとも一部をキヤビティ 2 h内 に揷入する際の基準部材として機能するので、 FOP 5を半導体基板 4の薄型部 4 bに正確に揷入することができる。 また、 CCD読出部 4 aの電荷信号を外部 に取り出すための電気配線 6が短くなるので、 電気配線 6の配線容量が小さくな り、 CCD読出部 4 aからの信号波形が鈍ってしまうことがない。
【0053】 続いて、 例えば、 この第 1実施例に係る撮像装置 1が透過型電子 顕微鏡 （図 1参照） の透過電子線像を撮像するために適用されたときの動作につ いて説明する。
【0054】 電子線は、 まず、 F O P 5の光入射端面 5 b側に設けられたシン チレータに入射する。 シンチレータから発せられた光は、 光入射端面 5 bから光 出射端面 5 aに向かって FOP 5内を伝搬する。
【0055】 FOP 5の光出射端面 5 aから出射された光は、 裏面 （CCD読 出部 4 aが形成されていない面） より薄型部 4 bを通過し、 半導体基板 4の前面 側に設けられた CCD読出部 4 aに到達する。 CCD読出部 4 aに到達した光は、 光電変換され、 電荷として CCD読出部 4 a内に蓄積される。 そして、 この蓄積 電荷は、 CCD制御信号に基づき、 逐次読み出される。 CCD読出部 4 aから読 み出された電荷信号は、 コンピュータ等により画像に変換される。
【0056】 続いて、 図 3 A〜 3D及び図 4 A〜 4 Cを用いて撮像装置 1の製 造方法について説明する。
【0057】 まず、 前面側に CCD読出部 4 aが形成された半導体基板 4は（図 3 A)、 CCD読出部 4 aが形成された領域の裏面に薄型部 4 bが形成される（図 3 B) 。 具体的には、 薄型部 4 bとなる部分が露出するように、 周辺領域がフォ トレジスト等で保護され、 異方性エッチング等により薄型部 4 bが所定の厚さ
(10〜3 Ο μπι) になるまで半導体基板 4が裏面から薄型化される。 【0058】 そして、 半導体基板 4の基板側電極 6 bに Auからなるバンプ 6 aが形成される （図 3 C) 。 続いて、 この半導体基板 4が、 セラミック製のパッ ケージ 2中に、 CCD読出部 4 aが底面部 2 aと対向するように載置され、 パン プ 6 aとパッケージ側配線 6 eとがフリップチップボンディングされることで、 半導体基板 4がパッケージ 2に固定される （図 3D) 。
【0059】 ノ、°ッケージ側配線 6 eと側壁 2 bの段差 2 cに設けられたパッケ ージ側電極 6 cとは、ボンディングワイヤ 6 dで電気的に接続される（図 4A)。 その後、 所定の位置にガイド部材 7が取り付けられた蓋 3がパッケージ2に取り 付けられる （図 4B) 。
【0060】 F O P 5は、 ガイド部材 7に沿って、 蓋 3に形成された案内口 3 aでパッケージ 2内部に挿入される。 このとき、 FOP 5の光出射端面 5 aが薄 型部 4 bに光学的に結合する （図 4C)。最後に、 FOP 5と案内口 3 aとの隙間 が樹脂で封じられ、 この第 1実施例に係る撮像装置 1が得られる。
【0061】 以上のように、 第 1実施例に係る撮像装置 1の製造方法によれば、 FOP 5が半導体基板 4に接合される工程 （図 4C) において、 F O P 5の光出 射端面 5 aと CCD読出部 4 aとが直接接触することが無いので、 たとえ、 FO P 5が帯電していたとしても、 FOP 5から CCD読出部 4 aに直接過剰電流が 流れることが無い。 そのため、 CCD読出部 4 aの静電破壌が抑制され、 撮像装 置 1の製造歩留まりが向上する。
(第 2実施例)
【0062】 次に、 この発明に係る撮像装置における第 2実施例の構成を、 図 5を用いて説明する。 この第 2実施例に係る撮像装置 20は、 上述の第 1実施例 とほぼ同様の構造を有するが、 パッケージ 2のキヤビティ 2 h内に CCD読出部 4 aを冷却するためのペルチェ素子 8が収納されている点、 半導体基板 4の前面 (CCD読出部 4 aが形成された面） に保護板 9が接着されている点、 ガイド部 材 1 2が、 第 1実施例における蓋 3 (図 2) を兼ねている点等が異なっている。 なお、 この第 2実施例に係る撮像装置 2 0の主要部も、 図 1に示された電子線撮 像装置 2 0 0に相当しており、図 1の透過型電子顕微鏡等への適用が可能である。 【0 0 6 3】 撮像装置 2 0は、 パッケージ 2と、 ペルチェ素子 8と、 半導体基 板 4と、 保護板 9と、 バンプ 6 aと、 補助基板 1 0と、 樹脂 1 1と、 電気配線 6 とを備えている。
【0 0 6 4】 上記パッケージ 2は、 底面部 2 a及び側壁部 2 bとに囲まれたキ ャビティ 2 hを有する。 上記ペルチェ素子 8は、 底面部 2 aと発熱面 8 bとが接 した状態で底面部 2 aに固定される。 上記半導体基板 4は、 ペルチェ素子 8の冷 却面 8 aに C C D読出部 4 aが形成された前面が対面するように配置される。 上 記保護板 9は、 C C D読出部 4 aが形成された領域を覆うように、 半導体基板 4 の前面に接着される。 この前面の周辺部にはバンプ 6 aが設けられる。 上記補助 基板 1 0は、 バンプ 6 aと接続して、 該バンプ 6 aと冷却面 8 aとの間に介設さ れる基板であって、 冷却面 8 aの端部付近に接着される。 上記樹脂 1 1は、 保護 板 9と冷却面 8 aとの間の空間が充填されている。 そして、 上記電気配線 6は、 C C D読出部 4 aから出力される電荷信号をパッケージ 2の外部に取り出す。
【0 0 6 5】 半導体基板 4の裏面のうち C C D読出部 4 aが形成された前面領 域に対応する部分は薄型化されている （薄型部 4 b ) 。 また、 パッケージ 2の蓋 であるガイド部材 1 2の案内口 1 2 aから F O P 5の一部がキヤビティ 2 h内に 揷入され、 F O P 5の光出射端面 5 aが薄型部 4 bに光学的に結合される。
【0 0 6 6】 C C D読出部 4 aからの電荷信号は、 基板側電極 6 b、 バンプ 6 a、 補助基板 1 0上に形成された電気回路、 及び、 補助基板 1 0と側壁部 2 bの 段差 2 cに設けられたパッケージ側電極 6 cとを接続するボンディングワイヤ 6 dを介して読み出される。 また、 補助基板 1 0と半導体基板 4との間の間隙には、 バンプ保護樹脂 1 3が充填されている。
[ 0 0 6 7 ] ここで、 パッケージ 2は、 セラミックス等の絶縁性の材料により 形成されるのが好ましい。 また、 F O P 5の光出射端面 5 aと半導体基板 4の薄 型部 4 bとは、 シンチレータの発光波長に対して透明な、 室温硬化型の接着剤 (シリコーン樹脂） 等により光学的に結合されるのが好ましい。
【0068】 薄型化された薄型部 4 bの厚みは、 短波長の光に対する感度を上 げるために 10~30 μπι程度であるのが好ましい。
【0069】 CCD読出部 4 aは、 FOP 5内を伝搬する光画像を余すことな く検出できるように、 F O P 5の光出射端面 5 aと同じ形状を有するのが好まし い。 また、 FOP 5の光出射端面 5 aは、 薄型部 4 bに正確にはめ込まれる形状 を有するのが好ましい。 ，
【0070】 案内口 1 2 aは、 FOP 5をパッケージ 2の内部に挿入する際の 方向を規定し、 FOP 5の光出射端面 5 aを薄型部 4 bまで導く部材であるので、 その壁面の寸法精度は所定値以上であるのが好ましい。
【0071】 また、 補助基板 10は、 半導体基板 4を支持することができれば 特に材質に制限は無く。 この補助基板 10の材料としては、 例えば、 シリコン、 ガラス、 プラスチック等の比較的硬質の材料が適している。 捕助基板 10は、 C CD読出部 4 aからの電荷信号をボンディングワイヤ 6 dまで伝播する機能を有 することから、 補助基板 10の表面には適当な電気配線が設けられるのが好まし い。
【0072】 樹脂 1 1は、 ペルチェ素子 8の冷却面 8 aと CCD読出部 4 aと の間の熱交換を促進するため、 例えば、 エポキシ樹脂からなるのが好ましい。 ま た、 保護板 9は、 C CD読出部 4 aを汚れ等から保護するとともに、 半導体基板 4を機械的に補強するため、 例えば、 ガラスからなることが好ましい。
【0073】 以上のように、 この第 2実施例に係る撮像装置 20は、 FOP 5 と CCD読出部 4 aとが直接接触しない構造を有する。 そのため、 FOP 5を半 導体基板 4に接合する際に、 たとえ、 FOP 5から半導体基板 4に過剰電流が流 れたとしても、 CCD読出部 4 aの静電破壊が抑制される。
【0074】 また、 FOP 5が接合される薄型部 4 bの厚みは僅か 10〜30 / m程度であるので、 CCD読出部 4 aは光出射端面 5 aから出射される短波長 の光をも検出することができる。 FOP 5の光出射端面 5 aが隙間ない状態では め込まれるように、 薄型部 4 bが形成されることにより、 FOP 5を半導体基板 4に接合する際の位置決めが容易になる。
【0075】 ガイド部材 1 2は、 F O P 5の少なくとも一部をキヤビティ 2 h 内に挿入する際の基準部材として機能するので、 FOP 5は半導体基板 4の薄型 部 4 bに正確に接合することができる。 また、 半導体基板 4の CCD読出部 4 a が形成された前面には、 ガラス等の保護板 9が当接されているので、 CCD読出 部 4 aが汚れ等から保護されるとともに、 半導体基板が機械的に補強される。 【0076】 さらに、 ペルチェ素子 8により CCD読出部 4 aが冷却されるた め、 CCD読出部 4 aの SZN比が向上する。 また、 CCD読出部 4 aの電荷信 号を外部に取り出すための電気配線 6が短くなるので、 電気配線 6の配線容量が 小さくなり、 CCD読出部 4 aからの信号波形が鈍ってしまうことがない。
【0077】 続いて、 この第 2実施例に係る撮像装置 20の製造方法について、 図 6A〜6D、 図 7A~7D及び図 8A〜8 Bを用いて説明する。
【0078】 まず、 前面側に C C D読出部 4 aが形成された半導体基板 4 (図 6 A) は、 裏面のうち CCD読出部 4 aが形成された領域に対応する部分に薄型 部 4 bが形成される （図 6B) 。 そして、 半導体基板 4の基板側電極 6 bに A u からなるバンプ 6 aが形成される （図 6 C) 。
【0079】 バンプ 6 aが形成されると、 半導体基板 4と補助基板 10とがフ リップチップボンディングされる （図 6D) 。 その後、 バンプ 6 aを保護するた めに半導体基板 4と補助基板 10との間隙に、 シリコーン樹脂等のバンプ保護樹 脂 1 3が充填される （図 7A) 。
【0080】 CCD読出部 4 aが形成された半導体基板 4の前面には、 ガラス の薄板等からなる保護板 9が貼り付けられ、 補助基板 10及び保護板 9により形 成された空間にエポキシ樹脂等からなる樹脂 1 1が充填される （図 7B) 。 【0081】 さらに、 ノ ッケージ 2の底面部 2 aに取り付けられたペルチェ素 子 8の冷却面 8 aには、 A gフィラーを含んだエポキシ樹脂等により、 補助基板 10及び樹脂 1 1が接着される （図 7 C) 。 これにより、 半導体基板 4は、 キヤ ビティ 2 h内に収納される。 続いて、 Auからなるボンディングワイヤ 6 dによ り、 補助基板 10と側壁部 2 bの段差 2 cに設けられたパッケージ側電極 6 cと の間が電気的に接続される （図 7D) 。
【0082】 FOP 5をキヤビティ 2 h内に挿入する際の基準部材となるガイ ド部材 1 2がパッケージ 2にはめ込まれると、 半導体基板 4の薄型部 4 bにシン チレータの光に対して透明な性質を有するシリコーン樹脂等からなる室温硬化型 接着剤が塗布される （図 8A) 。 そして、 FOP 5の一部がガイド部材 1 2の案 内口 12 aからキヤビティ 2 h内に挿入され、 FOP 5の光出射端面 5 aと薄型 部 4 bとが光学的に結合される （図 8 B)。その後、 FOP 5と案内口 1 2 aとの 隙間が樹脂で封じられることにより、 この第 2実施例に係る撮像装置 20が得ら れる。
【0083】 以上のように、 この第 2実施例に係る撮像装置 20の製造方法に よれば、 FOP 5が半導体基板 4に接合される工程 （図 8B) において、 光出射 端面 5 aと CCD読出部 4 aとが直接接触することが無く、 たとえ FOP 5が帯 電していたとしても、 FOP 5から CCD読出部 4 aに直接過剰電流が流れるこ とが無い。 そのため、 CCD読出部 4 aの静電破壌が抑制され、 撮像装置の製造 歩留まりが向上する。
(第 3実施例）
【0084】 次に、 この発明に係る撮像装置における第 3実施例の構成を、 図 9を用いて説明する。
【0085】 この第 3実施例に係る撮像装置 30は、 第 1実施例とパッケージ 2の形状が異なっている。 この第 3実施例におけるパッケージ 2は対向する 2面 に開口を有している。 以下、 パッケージ 2の底面に形成された開口部分を底面開 口 2 g、 パッケージ 2の上端面に形成された開口部分を天板開口 2 f という。 ま た、 この第 3実施例は、 底面開口 2 gは、 底蓋 2 dで覆われ、 この底蓋 2 dに半 導体基板 4が接続されている。 C C D読出部 4 aが形成された半導体基板 4の前 面には保護板 9が当接されている点も第 1実施例とは異なっている。
【0 0 8 6】 なお、 この第 3実施例に係る撮像装置 3 0の主要部も、 図 1に示 された電子線撮像装置 2 0 0に相当しており、 図 1の透過型電子顕微鏡等への適 用が可能である。
【0 0 8 7】 撮像装置 3 0において、 パッケージ 2は対向する 2面に開口 2 f 、 2 gを有する。 換言すれば、 パッケージ 2は、 天板 2 eと側壁部 2 bとで構成さ れ、 底面には底が無く、 底面開口 2 gが形成されている。 また、 パッケージ 2の 上端面には、 中央部に天板開口 2 f が形成された天板 2 eが設けられている。
【0 0 8 8】 このパッケージ 2の底面開口 2 gは底蓋 2 dにより覆われており. 前面側に C C D読出部 4 aが形成された半導体基板 4は、 この底蓋 2 dに固定さ れることで、 ノ、。ッケージ 2のキヤビティ内に収納される。 また、 F O P 5の少な くとも一部は、 天板開口 2 f からパッケージ 2内部に揷入され、 半導体基板 4に 接合されている。 さらに、 撮像装置 3 0は、 C C D読出部 4 aから出力される電 荷信号をパッケージ 2の外部に取り出す電気配 f泉 6を備えている。
【0 0 8 9】 半導体基板 4は、 裏面のうち C C D読出部 4 aが形成された前面 領域に対応する部分が薄型化されている （薄型部 4 b )。 C C D読出部 4 aと底蓋 2 dとは、 互いに向き合うように底蓋 2 dに保護板 9を介して固定され、 天板開
Π 2 f の周囲を取り囲むような開口を有するスぺーサ 1 4が、 半導体基板 4と天 板 2 eとの間に配置されている。
【0 0 9 0】 パッケージ 2の天板開口 2 f に案内口 7 aを有するガイド部材 7 が取り付けられており、 F O P 5の少なくとも一部は、 該案内口 7 aからパッケ ージ 2内に挿入され、 その光出射端面 5 aが薄型部 4 bに光学的に結合される。 【0 0 9 1】 電気配線 6は、 半導体基板 4の前面に設けられた基板側電極 6 b と、 側壁部 2 bの段差 2 cに設けられたパッケージ側電極 6 cとを含み、 これら 基板側電極 6 bとパッケージ側電極 6 cがボンディングワイヤ 6 dを介して電気 的に接続される。
【0092】 以上のように、 この第 3実施例に係る撮像装置 30は、 FOP 5 と CCD読出部 4 aとが直接接触しない構造を有する。 そのため、 FOP 5が半 導体基板 4に接合される際に、 たとえ F O P 5から半導体基板 4に過剰電流が流 れたとしても、 CCD読出部 4 aの静電破壌が抑制される。
【0093】 また、 FOP 5が接合される薄型部 4 bの厚みは僅か 10〜30 Aim程度であるので、 CCD読出部 4 aは光出射端面 5 aから出射される短波長 の光をも検出することができる。 FOP 5の光出射端面 5 aが隙間ない状態では め込まれるように、 薄型部 4 bが形成されることにより、 FOP 5を半導体基板 4に接合する際の位置決めが容易になる。
【0094】 半導体基板 4の CCD読出部 4 aが形成された前面には、 ガラス 等の保護板 9が当接されているので、 CCD読出部 4 aが汚れ等から保護される とともに、 半導体基板が機械的に補強される。
【0095】 さらに、 CCD読出部 4 aの電荷信号を外部に取り出すための電 気配線 6は短くなるため、 配線容量が小さくなり信号波形が鈍ってしまうことが なレ、。
【0096】 スぺーサ 14は、 半導体基板 4の裏面とパッケージ 2の天板 2 e との間に配置されているので、 両者の間隔が一定に保たれる。
【0097】 続いて、 この第 3実施例に係る撮像装置 30の製造方法について、 図 10A〜100、 図1 1 A〜l ID及び図 1 2を用いて説明する。
【0098】 まず、 前面側に CCD読出部 4 aが形成された半導体基板 4 (図 10 A) において、 裏面のうち CCD読出部 4 aが形成された前面領域に対応す る部分に薄型部 4 bが形成される （図 10 B) 。 続いて、 パッケージ 2の天板 2 eに、 半導体基板 4を固定するためのセラミック製のスぺーサ 14が、 Agフィ ラーを含むエポキシ樹脂等で接着される （図 10 C) 。
【0099】 スぺーサ 14には、 CCD読出部 4 aを下に向けた状態で半導体 基板 4が、 A gブイラ一を含むエポキシ樹脂等で接着される （図 10D) 。 その 後、 ガラス等の薄板である保護板 9が CCD読出部 4 aが形成された領域を覆う ように、 エポキシ樹脂等で半導体基板 4の前面に接着される （図 1 1A) 。
【0100】 続いて、半導体基板 4の前面（CCD読出部 4 aが形成された面） に設けられた基板側電極 6 bと側壁部 2 bの段差 2 cに設けられたパッケージ側 電極 6 cとが、 ボンディングワイヤ 6 dを介して電気的に接続される （図 1 1 B) 。
【0101】 セラミック製の底蓋 2 dは、 シリコーン樹脂等からなる室温硬化 型接着剤により、 パッケージ 2及び保護板 9に接着される （図 11 C) 。 これに より、 底蓋 2 dと保護板 9とは熱を電導し得る状態となり、 底蓋 9を介して CC D読出部 4 aを冷却することが可能になる。
【0102】 薄型部 4 bには、 シリコーン樹脂等からなる室温硬化型接着剤が 塗布されるとともに、 FOP 5の一部をパッケージ 2内に揷入する際の位置決め 部材として機能するガイド部材 7が天板 2 eに設けられた開口 2 f に取り付けら れる （図 1 1D) 。 そして、 FOP 5がガイド部材 7の案内口 7 aからパッケ一 ジ 2内に挿入され、 FOP 5の光出射端面 5 aと薄型部 4 bとが光学的に結合さ れる （図 1 2)。 その後、 FOP 5と案内口 7 aの隙間が樹脂で封じられ、 この第 3実施例に係る撮像装置 30が得られる。
【0103】 以上のように、 この第 3実施例に係る撮像装置 30の製造方法に よれば、 FOP 5が半導体基板 4に接合される工程 （図 1 2) において、 光出射 端面 5 aと CCD読出部 4 aとが直接接触することが無いので、 たとえ、 FOP 5が帯電していたとしても、 FOP 5から CCD読出部 4 aに直接過剰電流が流 れることが無い。 そのため、 CCD読出部 4 aの静電破壌が抑制され、 撮像装置 の製造歩留まりが向上する。 【0104】 以上の本発明の説明から、 本発明を様々に変形しうることは明ら かである。 そのような変形は、 本発明の思想および範囲から逸脱するものとは認 めることはできず、 すべての当業者にとって自明である改良は、 以下の請求の範 囲に含まれるものである。
産業上の利用可能性
【0105】 以上のようにこの発明によれば、 FOPと CCD読出部とを接合 する際に、 CCD読出部が静電破壊し難い構造を有する撮像装置及びその製造方 法が得られる。 また、 FOPが接合される薄型部の半導体基板の厚みは僅か 10 〜30 /xm程度であるため、 該 CCD読出部は光出射端面から出射される短波長 の光をも検出できる。 また、 FOPの光出射端面が緩みなくはめ込まれるように、 半導体基板の薄型部が形成されることにより、 該 FOPを半導体基板に接合する 際の位置決めが容易になる。

Claims

請求の範囲
1 . 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達した光を検出する電荷結合素 子からなる電荷読み出し部が設けられた、 該裏面と対向する前面を有する半導体 基板と、 そして、
前記半導体基板の前記裏面と接合された光出射端面を有するファィバー光学プ レートとを備えた撮像装置。
2 . 請求項 1記載の撮像装置において、
前記ファイバー光学プレートの前記光出射端面は、 前記半導体基板の前記裏面 のうち前記電荷読み出し部が設けられた領域に対応する部分に接合されている。
3 . 請求項 1記載の撮像装置において、
前記半導体基板は、 前記電荷読み出し部が設けられた領域の厚みが残りの領域 の厚みよりも薄くなつた構造を有し、 そして、
前記ファイバー光学プレートの光出射端面は、 前記半導体基板の厚みが薄くな つた部分に接合されている。
4 . 請求項 1記載の撮像装置において、
前記半導体基板の前面には、 前記電荷読み出し部を覆うように保護板が接合さ れている。
5 . 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達した光を検出する電荷結合素 子からなる電荷読み出し部が設けられた、 該裏面と対向する前面を有する半導体 基板であって、 該電荷読み出し部が配置された領域の厚みが残りの領域の厚みよ りも薄くなった構造を有する半導体基板と、
前記半導体基板を収納するキヤビティを有し、 該半導体基板の前面が該キヤビ ティ底部に向き合うように該半導体基板が固定されたパッケージと、
前記パッケージのキヤビティに少なくとも一部が収納された状態で、 前記半導 体基板の前記裏面と接合された光出射端面を有するファイバー光学プレートと、 前記パッケージのキヤビティの上部開口を覆う蓋であって、 前記フアイバー光 学プレートの少なくとも一部を該キヤビティ内に揷入させるための案内口を有す る蓋と、 そして、
前記電荷読み出し部から出力される電荷信号を前記パッケージ外部に取り出す ための電気配線であって、 前記半導体基板の前面に設けられた基板側電極と、 前 記キヤビティ底面に設けられ、 前記基板側電極に設けられたバンプを介して該基 板側電極と電気的に接続されたパッケージ側配線と、 そして、 前記キヤビティの 内壁に設けられ、 ボンディングワイヤで前記パッケージ側配線と電気的に接続さ れたパッケージ側電極とを含む電気配線とを備えた撮像装置。
6 . 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達した光を検出する電荷結合素 子からなる電荷読み出し部が設けられた、 該裏面と対向する前面を有する半導体 基板であって、 該電荷読み出し部が配置された領域の厚みが残りの領域の厚みよ りも薄くなった構造を有する半導体基板と、
前記半導体基板を収納するキヤビティを有するとともに、 開口部分が底蓋で覆 われた一方の面と、 該一方の面と対向し開口部分に案内口を有するガイド部材が 取り付けられた他方の面とを有するパッケージであって、 前記半導体基板を収納 した状態で、 前記電荷読み出し部と前記底蓋とが向き合うように該半導体基板が 固定されたパッケージと、
前記ガイド部材の案内口より少なくとも一部が前記パッケージのキヤビティ内 に収納されたファイバー光学プレートであって、 その光出射端面が前記半導体基 板の裏面のうち厚みが薄い領域に接合されたファイバー光学プレートと、 そし て、
前記電荷読み出し部から出力される電荷信号を前記パッケージ外部に取り出す 電気酉己線であって、 前記半導体基板の前面に設けられた基板側電極と、 前記パッ ケージの内壁に設けられ、 ボンディングワイヤで前記基板側電極と電気的に接続 されたパッケージ側電極とを含む電気配線とを備えた撮像装置。
7 . 光入射面としての裏面と、 該裏面より到達した光を検出する電荷結合素 子からなる電荷読み出し部が設けられた、 該裏面と対向する前面を有する半導体 基板を用意し、
ファイバー光学プレートを用意し、 そして、
前記半導体基板の前記裏面に前記ファイバー光学プレートの光出射端面を接合 する撮像装置の製造方法。
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