WO2005060004A1

WO2005060004A1 - 固体撮像装置、その生産方法、及びその固体撮像装置を備えるカメラ、並びに受光チップ

Info

Publication number: WO2005060004A1
Application number: PCT/JP2004/018927
Authority: WO
Inventors: Takahiko Murata; Shigetaka Kasuga; Takumi Yamaguti
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd.
Priority date: 2003-12-18
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2005-06-30
Also published as: EP1699081A8; JP4839084B2; EP1699081A1; EP1981084A2; US20070247534A1; US8319871B2; JPWO2005060004A1; US20110109779A1; US7859586B2; EP1981084A3; EP1699081A4

Abstract

　透光性保護板の面積を受光チップの面積以下にすることができ、実装にベース部を必要としない受光チップを提供することによってカメラの小型化及び軽量化に寄与し、また生産性に優れた固体撮像装置を提供することによってカメラを低価格化する。　複数の受光セルがベース基板の一方の主表面に１次元、又は２次元状に配列されてなる固体撮像素子１１（受光チップ）と、透光性保護板１２とを備える固体撮像装置１０であって、透光性保護板は複数の受光領域１８（受光セル）を覆う状態で主表面上に架設され、透光性保護板の面積が受光チップの面積以下であり、前記受光セルと前記透光性保護板との間には空隙２０があることを特徴とする。

Description

固体撮像装置、その生産方法、及びその固体撮像装置を備えるカメラ、並

びに受光チップ

[0001] 本発明は、固体撮像装置に関し、特に、撮像機器を小型化し、生産性を向上させるための技術に関する。

背景技術

[0002] 近年、家庭用ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの撮像機器が一般に普及している。

これらの撮像機器には、固体撮像装置を備えるものがある。

例えば、従来の固体撮像装置は、特開平 7 - 086544号公報（以下「特許文献 1」）及び特開平 10-313070号公報（以下「特許文献 2」）に開示されている。

[0003] 図 1 (a)は、特許文献 1に記載された従来の固体撮像装置 100の概略を示す平面図である。

図 1 (b)は、図 1 (a)における A— A'の断面を示す図である。

図 1 (a)及び (b)に示したように、従来の固体撮像装置 100は、 CCDチップ 110力 S ガラス基板 120上に異方導電性接着剤 130を介して搭載された構造である。

[0004] CCDチップ 110は、正方形であり、入出力端子パッド 111が左右両側に 8個ずつ設けられ、さらに入出力端子パッド 111の下面に高さ数 10 z m程度のバンプ 112が設けられている。

ガラス基板 120は、 CCDチップ 110より大きい長方形であり、 CCDチップ 110が備えるバンプ 112のそれぞれに対応する電極パッド 121が左右両側に 8個ずつ設けられ、さらに上面に 16本の配線パターン 122が形成されている。

[0005] ここでそれぞれの配線パターン 122の一端はガラス基板 120の右側に集められ、他端はそれぞれに対応する電極パッド 121に接続されている。

また耐湿性を持たせる等のために、 CCDチップ 110の周囲におけるガラス基板 12 0上に樹脂からなる封止材 140が設けられている。

図 2 (a)は、特許文献 2に記載された従来の固体撮像装置 200の概略を示す平面図である。

[0006] 図 2 (b)は、図 2 (a)における A— A'の断面を示す図である。

図 2 (a)及び (b)に示したように、従来の固体撮像装置 200は、ベース部 210 (モールド樹脂製）の中央部に位置するチップボンディング部 211 (凹溝）に銀ペースト 220 によって CCDチップ 230が固着され、 CCDチップ 230上のボンディングパットとリードフレーム 240とがボンディングワイヤ 250によって接続され、さらに、ベース部 210 上にポッティング樹脂層 260によってシールガラス 270が固着され、 CCDチップ 230 がボンディングワイヤ 250と共に気密封止されている。

特許文献 1：特開平 7 - 086544号公報

特許文献 2 :特開平 10 - 313070号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] ここで、特許文献 1の固体撮像装置 100において、ガラス基板 120の面積は CCD チップ 110の面積よりも明らかに大きい。

なぜならガラス基板 120は、外部とを接続する部分を、 CCDチップ 110側の面の C CDチップ 110と重ならない部分に形成しなければならないからである。

従って、特許文献 1の固体撮像装置 100全体の面積は、ガラス基板 120の面積に依存することになるので、 CCDチップ 110の面積よりも大きくなつてしまう。

[0008] また、特許文献 2の固体撮像装置 200において、ベース部 210及びシールガラス 2 70の面積は CCDチップ 230の面積よりも明らかに大きい。

従って、特許文献 1の固体撮像装置 200全体の外形は、ベース部 210及びシールガラス 270の外形に依存するので、 CCDチップ 230の外形よりもかなり大きくなつてしまフ。

[0009] 一方、撮像機器の小型化及び軽量化に対する要望は高ぐ特にカメラ付き携帯電話においては寸法や重さの僅かな差が売り上げを大きく左右する程の切実な問題であり、カメラ付きでない携帯電話との差分をできるだけ小さくする為にも、固体撮像装置の小型化及び軽量化が切望されてレ、る。

そこで、本発明は、ガラス基板等の透光性保護板の面積を CCDチップ等の受光チップの面積以下にすることができ、かつ実装にベース部を必要としない受光チップを提供することによって固体撮像装置全体を小型化及び軽量化し、これを実装する力メラの小型化及び軽量化に寄与することを第 1の目的とする。

[0010] ここで、特許文献 1の固体撮像装置 100においては、ガラス基板 120の面積は CC Dチップ 110の面積よりも明らかに大きいので、 CCDチップ 110とガラス基板 120との着接は、ウェハーを製造してチップにカットした後に行なわれている。

また、特許文献 2の固体撮像装置 200においては、ウェハーを製造してチップに力ットした後、チップ単位で、ダイボンディング工程、ワイヤーボンディング工程、ポッテイング樹脂層塗布工程、シールガラス着接工程、ポッティング樹脂層硬化工程、及びリードフレームフォーミング工程等の多くの工程を施す必要があり、生産性に課題がある。

[0011] また、特許文献 2の固体撮像装置 200においては、シールガラス 270と CCDチップ

230との間隔がポッティング樹脂層 260の厚さにより決定されるため、その間隔にばらつきが生じやすレ、ので生産が難しレ、。

そこで、本発明は、生産性に優れた固体撮像装置、及び、生産性に優れた固体撮像装置の生産方法を提供することによって固体撮像装置を低価格化し、またこれを実装する低価格のカメラを提供することを第 2の目的とする。

課題を解決するための手段

[0012] 上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置は、複数の受光セルがベース基板の一方の主表面に 1次元又は 2次元状に配列されてなる受光チップと透光性保護板とを備える固体撮像装置であって、前記透光性保護板は前記複数の受光セルを覆う状態で前記主表面上に架設され、前記透光性保護板の面積が前記受光チップの面積以下であり、前記受光セルと前記透光性保護板との間には空隙があることを特徴とする。

[0013] 上記目的を達成するために、本発明に係るカメラは、本発明に係る固体撮像装置を備える。

上記目的を達成するために、本発明に係る受光チップは、複数の受光セルがベース基板の第 1の主表面に 1次元又は 2次元状に複数個配列されてなる受光チップであって、前記第 1の主表面に配線されている複数の入出力線と、ベース基板の第 2の主表面に形成された複数の外部接続用電極と、前記入出力線のうちの 1つと前記外部接続用電極のうちの 1つとを電気的に接続しかつ互いに絶縁されている複数の導電手段とを備えることを特徴とする。

[0014] 上記目的を達成するために、本発明に係る固体撮像装置の生産方法は、複数の受光セルがベース基板の主表面に 1次元又は 2次元状に配列されてなる受光チップと透光性保護板とを備える固体撮像装置の生産方法であって、 1個当たりの面積が前記受光チップ 1個の面積以下である複数の透光性保護板を準備する保護板準備工程と、半導体ウェハの状態の複数の受光チップのそれぞれの上に、準備した複数の透光性保護板をそれぞれの受光セルを覆う状態で架設する架設工程と、半導体ゥェハの状態の複数の受光チップの全てにそれぞれ透光性保護板を架設した後で個々に切断する切断工程とを有することを特徴とする。

発明の効果

[0015] 課題を解決するための手段に記載した固体撮像装置及びカメラによれば、固体撮像装置の面積が受光チップの面積よりも大きくならないので、生産過程において、ゥヱハーを製造しチップにカットする前に、ゥヱハーの状態のままで透光性保護板を取り付け、その後でチップにカットすることができ、従来に較べて格段に生産性に優れるまた、受光セルと透光性保護板との間の空隙における屈折率は、通常受光セル上に配置される集光レンズの屈折率よりも小さいので、この空隙により良好な集光特性を得ること力できる。

[0016] 従って、固体撮像装置を低価格化することができ、カメラの低価格化に寄与することができる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記受光チップは、前記複数の受光セルが配列されている側の第 1の主表面に配線されている複数の入出力線と、前記複数の受光セルが配列されていない側の第 2の主表面に形成された複数の外部接続用電極と、前記入出力線のうちの 1つと前記外部接続用電極のうちの 1つとを電気的に接続し、かつ、互いに絶縁されている複数の導電手段とを含むことを特徴とすることちできる。

[0017] これらの固体撮像装置及びカメラ、ないしは、課題を解決するための手段に記載した受光チップによれば、外部接続用電極を受光面である第 1の主表面とは異なる第 2 の主表面に備えるので、透光性保護板の面積を受光チップの面積と同等もしくは以下にすることができる。

従って、固体撮像装置全体を小型化及び軽量化することができ、カメラの小型化及び軽量化に寄与することができる。

[0018] また例えば従来のボンディングワイヤを気密封止するタイプであれば、ボンディングワイヤとの干渉を避けるために受光チップの表面位置から透光性保護板との間の間隔をボンディングワイヤの高さ分程度以下にはできないが、上記構成によればボンデイングワイヤを用いなくてもよいので、当該間隔をボンディングワイヤの高さ分以下とすること力 Sでき、固体撮像装置の厚みが従来よりも薄くなり、面積が従来よりも減少する効果と相乗してカメラの小型化に寄与することができる。

[0019] また、固体撮像装置、カメラ、及び受光チップにぉレ、て、前記導電手段は、ベース基板に形成されたスルーホールであることを特徴とすることもできる。

これらにより、従来のボンディングパッドの代わりにスルーホールを生成すればよい事になるので、ワイボン機等の精度に依存していた従来の設計ルールを考慮せずに設計をすることができるようになる。

[0020] 従って、レイアウトの自由度が高くなる分受光チップの面積が減少することが期待でき、カメラの小型化及び軽量化に寄与することができる。

また、スルーホールはウェハ単位で生成できるので、製造上有利である。また、固体撮像装置、カメラ、及び受光チップにおいて、前記複数の外部接続用電極は、それぞれ、前記第 2の主表面の対応するスルーホール上に形成されていることを特徴とすることもできる。

[0021] これらにより、第 2の主表面に配線パターンを生成しなくてもよくなるので、生産工程が簡略となり生産コストの削減効果が期待できる。

また、固体撮像装置、カメラ、及び受光チップにおいて、前記導電手段は、ベース基板の側面に形成された配線パターンであることを特徴とすることもできる。これらにより、従来のボンディングパッドの代わりに側面に配線パターンを生成すればよい事になるので、ボンディングパッドの面積分の全てが不要となり、ワイボン機等の精度に依存していた従来の設計ルールを考慮せずに設計をすることができるようになる。

[0022] 従って、ボンディングパッドの面積分が不要となりレイアウトの自由度が高くなる分受光チップの面積が減少することが期待でき、カメラの小型化及び軽量化に寄与すること力 Sできる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記受光チップは、前記複数の受光セルが配列されている側の第 1の主表面に配線されている複数の入出力線と、前記複数の受光セルが配列されていない側の第 2の主表面に形成された複数の外部接続用電極と、前記入出力線のうちの 1つと前記外部接続用電極のうちの 1つとを電気的に接続し、かつ、互いに絶縁されている複数の導電手段と、前記受光領域上に配置された集光レンズとを含み、前記空隙は集光レンズと透光性保護板との間にあり当該空隙における屈折率が当該集光レンズの屈折率よりも小さいことを特徴とすることもできる。

[0023] これらによれば、外部接続用電極を受光チップの受光面である第 1の主表面とは異なる第 2の主表面に備えるので、透光性保護板の面積を受光チップの面積と同等もしくは以下にすることができる。

[0024] また、受光面側にバンプ等による接続部分やワイヤーボンディング等の突出物が無レ、ので、集光レンズと透光性保護板との間の空隙を小さくすることができる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記第 1の主表面は前記受光セルが複数個配列されている受光領域と当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、当該固体撮像装置は、さらに、前記外周領域に前記ベース基板と前記透光性保護板とを固定する封止材を備え、前記ベース基板と前記透光性保護板と封止材とによって前記空隙を気密封止してレ、ることを特徴とすることもできる。

[0025] これらにより、受光領域が気密封止されているので受光領域を塵埃から守ることができ、受光領域の腐食を防ぐことができる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記主表面は前記複数の受光セルが位置する受光領域と当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、前記透光性保護板は外周にスカート部を有し、前記外周領域に前記スカート部が位置して前記受光セルを気密封止し前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間が形成されていることを特 ί敫とすることもできる。

[0026] これらにより、受光領域における透光性保護板との間隔が、透光性保護板の形状の精度に依存するので、この間隔にばらつきが生じにくくなり生産性に優れる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記透光性保護板は、平板状のガラス又は樹脂の外周部分にメツキ工法により金属のスカート部が形成されたものであることを特徴とすることもできる。

[0027] また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記透光性保護板は、平板状の樹脂をプレスすることによりスカート部が形成されたものであることを特徴とすることもできる。これらにより、受光領域における透光性保護板との間隔を、数 μ ΐη程度の精度で製造すること力 Sできる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記主表面は前記複数の受光セルが位置する受光領域と当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、前記受光チップは、前記外周領域に環状のリブ部を有し、前記リブ部に前記透光性保護板の外周が位置して前記受光セルを気密封止し前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間が形成されてレ、ることを特徴とすることもできる。

[0028] これらにより、受光領域における透光性保護板との間隔が、受光チップの形状の精度に依存するので、この間隔にばらつきが生じにくくなり生産性に優れる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記受光チップは、前記外周領域に保護膜と同一の材質の絶縁物によりリブ部が形成されたものであることを特徴とすることあでさる。

[0029] これらにより、受光領域における透光性保護板との間隔を、数 μ m程度の精度で製造すること力 Sできる。

さらに、チップにカットする前の拡散工程においてリブ部を形成することができるので、別工程を設けなくてよく生産性に優れる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、当該固体撮像装置は、生産過程において半導体ウェハの状態の複数の受光チップの全てにそれぞれ透光性保護板が架設された後で個々に切断されたものであることを特徴とすることもできる。

[0030] これらにより、生産過程において、ウェハーを製造しチップにカットする前に、ウェハ一の状態のままで透光性保護板を取り付け、その後でチップにカットするので、従来に較べて格段に生産性に優れる。

従って、固体撮像装置を低価格化することができ、カメラの低価格化に寄与することができる。

[0031] また、固体撮像装置及びカメラにおいて、当該固体撮像装置は、生産過程において受光チップと透光性保護板とが同時に切断されたものであることを特徴とすることもできる。

これらにより、受光チップと透光性保護板とを切断する工程が 1つなので、工数が少なくてすみ、また受光チップと透光性保護板との切断面を容易に揃えることができる。また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記主表面は中央部に受光領域を有し前記受光領域の外周に複数の電極を有し、前記透光性保護板は、前記受光チップ側でない前記主表面とは異なるもう一方の主表面に形成された複数の端子パッドと、前記電極のうちの 1つと前記端子パッドのうちの 1つとを電気的に接続し、かつ、互いに絶縁されている複数の導電部材とを含むことを特徴とすることもできる。

[0032] これらにより、固体撮像装置全体の縦'横寸法をほぼ固体撮像素子の縦'横寸法に抑制できると共に、厚みもほぼ固体撮像素子の厚みに透光性保護板の厚みを加えた厚みとなるので、従来の固体撮像装置よりも格段に小型化が図れる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記透光性保護板は前記受光領域への光の進入を妨げない領域に開設された両主面間を貫通する複数の孔を有し、前記導電性部材はその一部が対応する前記孔を経由する形で配されていることを特徴とすることちでさる。

[0033] また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記各孔の側壁には導電性膜が付着されており、当該導電性膜が前記導電部材の一部を構成していることを特徴とすることあでさる。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記各孔には導電性材料が充填されており、当該導電性材料が前記導電部材の一部を構成していることを特徴とすることもできる。

これらにより、従来のボンディングパッドの代わりに孔を生成すればよい事になるので、ワイボン機等の精度に依存していた従来の設計ルールを考慮せずに設計をすることができるようになる。

[0034] 従って、レイアウトの自由度が高くなる分受光チップの面積が減少することが期待でき、カメラの小型化及び軽量化に寄与することができる。

また、孔はシート単位で生成できるので、製造上有利である。

また、固体撮像装置及びカメラにおいて、前記導電部材は、前記透光性保護板の一方の主面から側面を経由して他方の主面に至る表面に付着された導電性膜によつて構成されてレ、ることを特徴とすることもできる。

[0035] これらにより、従来のボンディングパッドの代わりに側面に導電性膜を生成すればよい事になるので、ボンディングパッドの面積分の全てが不要となり、ワイボン機等の精度に依存していた従来の設計ルールを考慮せずに設計をすることができるようになる従って、ボンディングパッドの面積分が不要となりレイアウトの自由度が高くなる分受光チップの面積が減少することが期待でき、カメラの小型化及び軽量化に寄与すること力 Sできる。

[0036] また、本発明に係るカメラは、前記固体撮像装置の前記端子の配列に合致した配列のランドを有するプリント配線板を備え、前記端子の各々が対応する前記ランドと直接接合されるフリップチップ実装によって、前記固体撮像装置が前記プリント配線板に搭載されてレ、ることを特徴とする。

これにより、固体撮像装置の厚みをほぼ固体撮像素子の厚みに透光性保護板の厚みをカ卩えた厚みとすることができる。

[0037] 課題を解決するための手段に記載した固体撮像装置の生産方法によれば、生産過程において、ウェハーを製造しチップにカットする前に、ウェハーの状態のままで透光性保護板を取り付け、その後でチップにカットするので、従来に較べて格段に生産性に優れる。

[0038] また、固体撮像装置の生産方法において、前記主表面は前記複数の受光セルが位置する受光領域と当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、前記保護板準備工程は、それぞれの外周にスカート部を有する透光性保護板を準備し、前記架設ェ程は、前記外周領域に前記スカート部を位置させて前記受光セルを気密封止し前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間を形成することを特徴とすることもできる

[0039] これにより、受光領域における透光性保護板との間隔が、透光性保護板の形状の精度に依存するので、この間隔にばらつきが生じにくくなり生産性に優れる。

また、固体撮像装置の生産方法において、前記保護板準備工程は、平板状のガラス又は樹脂の外周部分にメツキ工法により金属のスカート部を形成することを特徴とすることちでさる。

[0040] また、固体撮像装置の生産方法において、前記保護板準備工程は、平板状の樹脂をプレスすることによりスカート部を形成することを特徴とすることもできる。

これらにより、受光領域における透光性保護板との間隔を、数 μ ΐη程度の精度で製造すること力 Sできる。

また、固体撮像装置の生産方法において、前記主表面は前記複数の受光セルが位置する受光領域と当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、当該固体撮像装置の生産方法は、さらに、半導体ウェハの状態の前記外周領域に環状のリブ部を有する複数の受光チップを準備するウェハ準備工程を有し、前記架設工程は、前記リブ部に前記透光性保護板の外周を位置させて前記受光セルを気密封止し前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間を形成することを特徴とすることもできる。

[0041] これにより、受光領域における透光性保護板との間隔が、受光チップの形状の精度に依存するので、この間隔にばらつきが生じに《なり生産性に優れる。

また、固体撮像装置の生産方法において、前記ウェハ準備工程は、前記外周領域に保護膜と同一の材質の絶縁物によりリブ部を形成することを特徴とすることもできるこれにより、受光領域における透光性保護板との間隔を、数/ m程度の精度で製造すること力 Sできる。

[0042] またチップにカットする前の拡散工程にぉレ、てリブ部を形成することができるので、別工程を設けなくてよく生産性に優れる。

また、固体撮像装置の生産方法において、前記保護板準備工程は、複数の透光性保護板が連結した状態のシートを準備し、前記架設工程は、半導体ウェハの状態の複数の受光チップの上に透光性保護板のシートを架設し、前記切断工程は、受光チップと透光性保護板とを同時に切断することを特徴とすることもできる。

[0043] これにより、受光チップと透光性保護板とを切断する工程が 1つなので、工数が少なくてすみ、また受光チップと透光性保護板との切断面を容易に揃えることができる。図面の簡単な説明

[0044] [図 1]図 1 (a)は、特許文献 1に記載された従来の固体撮像装置 100の概略を示す平面図である。図 1 (b)は、図 1 (a)における A— A 'の断面を示す図である。

[図 2]図 2 (a)は、特許文献 2に記載された従来の固体撮像装置 200の概略を示す平面図である。

[0045] 図 2 (b)は、図 2 (a)における A— A 'の断面を示す図である。

[図 3]図 3 (a)は、本発明の実施例 1における固体撮像装置 10を示す平面図である。図 3 (b)は、図 3 (a)における A— A 'の断面を示す図である。

[図 4]図 4 (a)は、平板状のガラスあるいはアクリル樹脂等の平板 12aの外周部分にメツキ工法により金属 12bのスカート部を形成して、外周部分を中央部分よりも「集光レンズ 16の厚さ +ひ」だけ厚くした透光性保護板 12の断面を示す図である。

[0046] 図 4 (b)は、アクリル樹脂等をプレス加工することによりスカート部を形成して、外周部分が中央部分よりも「集光レンズ 16の厚さ + _α」だけ厚い形に成形した透光性保護板 12の断面を示す図である。

図 4 (c)は、拡散工程において、外周領域 19に、窒化膜や酸化膜等の保護膜と同様の絶縁物材質 11aによりリム部を形成して、外周部分を中央部分よりも「集光レンズ 16の厚さ + α」だけ厚くした固体撮像素子 11の断面を示す図である。

[図 5]図 5は、スルーホール 17周辺の固体撮像素子 11の断面を示す図である。

[図 6]図 6 (a)は、本発明の変形例 1における固体撮像装置 30を示す平面図である。

[0047] 図 6 (b)は、図 6 (a)における A— A'の断面を示す図である。

[図 7]図 7は、本発明の変形例 1おけるスルーホール 17周辺の固体撮像素子 31の詳細な断面を示す図である。

[図 8]図 8 (a)は、本発明の変形例 2における固体撮像装置 40を示す平面図である。

[0048] 図 8 (b)は、図 8 (a)における A— A'の断面を示す図である。

[図 9]図 9は、本発明の変形例 2おける導電性配線 45周辺の固体撮像素子 41の詳細な断面を示す図である。

[図 10]図 10は、図 4 (a)に示したように、透光性保護板 12のスカート部をメツキ工法により形成する場合における固体撮像装置 10の生産方法の概略を示す図である。

[図 11]図 11 (a)は、生産方法 1のステップ S 1— 5により生成される固体撮像素子 11 のシートを示す図である。

[0049] 図 11 (b)は、生産方法 1のステップ S6により生成される透光性保護板 12のシートを示す図である。

[図 12]図 12は、図 4 (b)に示したように、透光性保護板 12のスカート部をアクリル樹脂等をプレス加工することにより形成する場合における固体撮像装置 10の生産方法の概略を示す図である。

[図 13]図 13 (a)は、生産方法 2のステップ S11— 15により生成された固体撮像素子 1 1のシートを示す図である。

[0050] 図 13 (b)は、生産方法 2のステップ S16により生成された透光性保護板 12のシートを示す図である。

[図 14]図 14は、図 4 (c)に示したように、固体撮像素子 11のリブ部を拡散工程において形成する場合における固体撮像装置 10の生産方法の概略を示す図である。

[図 15]図 15 (a)は、生産方法 3のステップ S21 25により生成された固体撮像素子 1 1のシートを示す図である。

[0051] 図 15 (b)は、生産方法 2のステップ S26により生成された透光性保護板 12のシートを示す図である。

[図 16]図 16 (a)は、本発明の実施例 2における固体撮像装置 60を示す平面図である。図 16 (b)は、図 16 (a)における A— A 'の断面を示す図である。

[図 17]図 17は、透光性保護板 62のスカート部をメツキ加工により形成する場合における固体撮像装置 60の生産方法の概略を示す図である。

[図 18]図 18は、透光性保護板 62のスカート部をアクリル樹脂等をプレス加工することにより形成する場合における固体撮像装置 60の生産方法の概略を示す図である。

[図 19]図 19は、固体撮像素子 61のリブ部を拡散工程において形成する場合における固体撮像装置 60の生産方法の概略を示す図である。

[図 20]図 20は、実施例 3に係る固体撮像装置 302の概略構成を示す斜視図である。

[図 21]図 21は、固体撮像素子 4の概略構成を表す斜視図である。

[図 22]図 22は、固体撮像装置 302の平面図である。

[図 23]図 23は、図 22における Α·Α線断面図である。

[図 24]図 24は、図 23における Β部拡大図である。

[図 25]図 25は、実施例 3の変形例を示す図であって、（a)は、透光性保護板 6の平面図の一部であり、（b)は、（a)における C ' C線断面図である。

[図 26]図 26 (a)は、固体撮像素子 4が縦横に整然と配列されて形成されたウェハ 32 8の概略を示す平面図である。

図 26 (b)は、透光性保護板 6が同一平面上に複数枚連結されてなる透光性保護板連結体 330の概略構成を示す平面図である。

[図 27]図 27は、固体撮像素子 4の製造工程図である。

[図 28]図 28は、実施例 4に係る固体撮像装置 350の平面図である。

[図 29]図 29は、図 28における D' D線断面図である。

[図 30]図 30は、実施例 4に係る固体撮像装置 350の、透光性保護板 352の端子パッド 354、導電パッド 358の形成位置における断面図である。

[図 31]図 31は、固体撮像装置 302 (350)の実装される部分のプリント配線板 370の斜視図である。

[図 32]図 32は、固体撮像装置 302 (350)を使用したデジタルカメラ 380の概略構成を示すブロック図である。符号の説明

10 固体撮像装置

11 固体撮像素子

11a 絶縁物材質

12 透光性保護板

12a 平板

12b 金属

12c スカート部

13 封止材

14 ベース基板

15 電極

16 集光レンズ

17 スノレーホ一ノレ

18 受光領域

19 外周領域

20 空隙

21 孔

22 絶縁材料

23 入出力線

24 接触部

25 導電体

26 パッド、

27 充填材

30 固体撮像装置

31 固体撮像素子

32 電極

33 導電体固体撮像装置固体撮像素子ベース基板電極

側面

導電性配線絶縁材料入出力線接触部導電体パッド、固体撮像装置固体撮像素子透光性保護板封止材ベース基板電極

集光レンズ受光領域外周領域空隙

固体撮像装置固体撮像素子透光性保護板端子ノヽ⁰ッド、当該端子パッド垂直走査回路部受光部 311 水平走査回路部

312 受光領域

313 タイミング発生回路部

314 電極

315 外周回路部

316 凹部

318 枠部

320 導電パッド

322 孔

324 導電性膜

325 スノレーホ一ノレ

326 接着層

328 ウェハ

330 透光性保護板連結体

332 導電性材料

334 スノレーホ一ノレ

336 端子パッド

338 導電パッド

350 固体撮像装置

352 透光性保護板

354 端子パッド

356 枠部

358 導電パッド

360 導電性膜

370 プリント配線板

372 ランド

374

380 デジタノレカメラ 382 カメラレンズ

384 A/Dコンバータ

386 CPU

388 DSP

390 ワークメモリ

392 チップ

394 記録用メモリ

発明を実施するための最良の形態

[0054]

実施例 1

[0055] ぐ構成 >

図 3 (a)は、本発明の実施例 1における固体撮像装置 10を示す平面図である。図 3 (b)は、図 3 (a)における A— A'の断面を示す図である。

図 3 (a)及び (b)に示すように、実施例 1の固体撮像装置 10は、固体撮像素子 11、透光性保護板 12、及び封止材 13から構成される。

[0056] 固体撮像素子 11は、例えば CCDチップや M〇Sチップ等の受光チップであり、ベース基板 14、電極 15、集光レンズ 16、及びスルーホール 17を備える。

ベース基板 14の第 1の主表面（図 3 (b)においては上面、以下「受光面」と言う）は、 1画素に相当する複数の受光セルが 1次元、又は 2次元状に配列されている受光領域 18と、当該受光領域の外周に配置され受光セル以外の回路が集積されている外周領域 19とからなる。本実施例では、受光領域には 2次元状に 30万画素分の受光セルが配列されてレ、るものとする。

[0057] また受光面には、電源入力線、各制御信号の入力線、及び画像信号の出力線等の複数の入出力線が配線されている。

ベース基板 14は、通常シリコン製の半導体基板であり、電極 15、スノレーホ一ノレ 17 、及び入出力線と接触する部分等が、酸化シリコンゃ窒化シリコン等の絶縁材料で覆われている。

[0058] 電極 15は、ベース基板 14の受光面の裏面にあたる第 2の主表面（図 3 (b)においては下面、以下「裏面」と言う）のスルーホール 17近傍に形成されたバンプ等の外部接続用電極であり、固体撮像装置 10を回路基板に実装する際に、回路基板上の対応する各端子と接続する為に利用される。

集光レンズ 16は、受光領域 18上に配置され、受光領域 18上に投影された被写体像を、受光セル単位で集光するものであり、受光感度を高める役割がある。

[0059] スノレーホ一ノレ 17は、受光面と裏面とを電気的に接続する導電体であり、各スルーホールは互いに絶縁され、入出力線のうちの 1つと、電極 15のうちの 1つとを電気的に接続する。

ここで電極 15の数、及びスルーホール 17の数は、受光面に配線されている入出力線と同数であり、本実施例では共に 20個とする。

[0060] 透光性保護板 12は、例えばガラスあるいはアクリル樹脂等の入射光の光学的特性を著しく変化させずに透過するものであり、受光セルの全てを覆う状態で架設され、固体撮像素子 11の受光領域 18及び集光レンズ 16を外界からの物理的損傷を受けない様に保護しかつ塵埃力守る役割がある。なお、透光性保護板 12の面積は固体撮像素子 11の面積以下とすることができる力本実施例においては両者は同程度の面積とする。

[0061] 封止材 13は、外周領域 19において、ベース基板 14と透光性保護板 12とを固定する。

ここで、透光性保護板 12が外周に環状の垂下部分 (以下「スカート部」と言う）を有し、透光性保護板 12の受光領域 18を覆う部分が外周領域 19を覆う部分に較べて凹んでおり、外周領域 19に透光性保護板 12のスカート部が位置して封止材 13により受光セルを気密封止するか、又は、固体撮像素子 11が外周領域 19上に環状の隆起部分 (以下「リブ部」と言う）を有し、外周領域 19が受光領域 18に較べて隆起しており、固体撮像素子 11のリブ部に透光性保護板 12の外周が位置して封止材 13により受光セルを気密封止し、集光レンズ 16と透光性保護板 12との間に空隙 20を形成する。

[0062] また空隙 20における屈折率は集光レンズ 16の屈折率よりも小さい。

例えば、集光レンズ 16に屈折率 1. 5程度の樹脂材料等を用いたとすると、空隙 20 の屈折率は 1. 0程度が望ましい。ここでは、空隙 20は、空気、又は不活性ガスで満たされているカあるいは真空である。ここで、「真空」とは大気圧よりも低い圧力領域及びそのような状態を示す。

[0063] また、集光レンズ 16に例えば屈折率 2. 0程度あるいはそれ以上の材質を用レ、、空隙 20を例えば屈折率が 1. 5程度の樹脂等で充填してもよい。

また、ここで充填する空気はドライエアーが望ましぐ不活性ガスとは、ヘリウム、ネオン、アルゴン、窒素、及びこれらの混合物等である。

また、空隙 20における集光レンズ 16と透光性保護板 12との間の間隔は、部品のばらつきや製造精度等の精度のみを考慮した最低限の寸法「ひ」だけあればょレ、ので、ベース基板 14と透光性保護板 12との間の間隔は、「集光レンズ 16の厚さ + ひ」となり、従来のボンディングワイヤを気密封止するタイプにおいてボンディングワイヤとの干渉を避けるために必要であったボンディングワイヤの高さ分程度以下にすることができる。ここで αは、部品のばらつきや製造精度等の精度の数十倍程度でよぐ例えば当該精度が数 μ m程度である場合には、 αは数 10 /i m— 100 /i m程度である

[0064] ここで、ベース基板 14と透光性保護板 12との間の間隔を「集光レンズ 16の厚さ + a」にするための具体例を示す。

図 4 (a)は、平板状のガラスあるいはアクリル樹脂等の平板 12aの外周部分にメツキ工法により金属 12bのスカート部を形成して、外周部分を中央部分よりも「集光レンズ

16の厚さ + ひ」だけ厚くした透光性保護板 12の断面を示す図である。

[0065] 図 4 (b)は、アクリル樹脂等をプレス加工することによりスカート部を形成して、外周部分が中央部分よりも「集光レンズ 16の厚さ + ひ」だけ厚い形に成形した透光性保護板 12の断面を示す図である。

図 4 (c)は、拡散工程において、外周領域 19に、窒化膜や酸化膜等の保護膜と同様の絶縁物材質 1 1 aによりリム部を形成して、外周部分を中央部分よりも「集光レンズ

16の厚さ + ひ」だけ厚くした固体撮像素子 1 1の断面を示す図である。

[0066] 図 4 (a)の透光性保護板 12、図 4 (b)の透光性保護板 12、又は、図 4 (c)の固体撮像素子 1 1を用いて、外周領域 19において、ベース基板 14と透光性保護板 12とを封止材 13にて固定することにより、固体撮像素子 1 1と透光性保護板 12との間の間隔を「集光レンズ 16の厚さ + α」にすることができる。なお、図 4 (a)—（c)のうちの複数を併用してもよい。また、封止材 13の厚み分を考慮して、その分だけ薄くしてもよい。また封止材 13のみで「集光レンズ 16の厚さ + a」にしてもょレ、。

[0067] 結像レンズ (図示せず）により形成された被写体像は、透光性保護板 12、及び空隙 20を透過して受光領域 18上に投影され、集光レンズ 16により集光されて、各受光セルが当該被写体像を光電変換することにより、固体撮像素子 1 1は画像信号を出力すること力 Sできる。

図 5は、スルーホール 17周辺の固体撮像素子 1 1の断面を示す図である。

[0068] 図 5に示すように、ベース基板 14に孔 21が貫通しており、ベース基板 14の両面と孔 21の内側が絶縁材料 22でコートされ、受光面（図 5においては上面）の孔 21の近傍まで配線された入出力線 23が接触部 24において導電体 25と電気的に接続され、導電体 25は受光面から孔 21の内側を通ってベース基板 14を貫通して、ベース基板 14の裏面（図 5においては下面）まで達して電極 15用のパッド 26を形成し、孔 21の中心に充填材 27が充填され、裏面のパッド 26上に電極 15が形成されている。

[0069] なお、充填材 27のかわりに導電体 25で孔全体を充填してもよい。

<変形例 1 >

本発明の変形例 1は、実施例 1と比較して電極の位置のみが異なるものであり、その他の部分は実施例 1と同様である。

図 6 (a)は、本発明の変形例 1における固体撮像装置 30を示す平面図である。

[0070] 図 6 (b)は、図 6 (a)における A— A 'の断面を示す図である。

図 6 (a)及び (b)に示すように、変形例 1の固体撮像装置 30は、固体撮像素子 31、透光性保護板 12、及び封止材 13から構成される。

固体撮像素子 31は、実施例 1と同様に例えば CCDチップや MOSチップ等の受光チップであり、ベース基板 14、電極 32、集光レンズ 16及びスルーホール 17を備え、実施例 1の固体撮像素子 1 1と較べて、電極 32が受光面のスルーホール 17の真上に位置し、スルーホール 17周辺の構造が異なる。

[0071] なお、実施例 1において説明した構成要素と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。

電極 32は、裏面のスルーホール 17上に形成されたバンプ等の外部接続用電極であり、実施例 1の電極 15と同様に、固体撮像装置 30を回路基板に実装する際に、回路基板上の対応する各端子と接続する為に利用される。

[0072] ここで電極 32の数は、スルーホール 17及び受光面に配線されている入出力線と同数であり、本実施例では共に 20個とする。

図 7は、本発明の変形例 1おけるスルーホール 17周辺の固体撮像素子 31の詳細な断面を示す図である。

図 7に示すように、シリコン製のベース基板 14に孔 21が貫通しており、ベース基板 14の両面と孔 21の内側が絶縁材料 22でコートされ、ベース基板 14の受光面（図 7 においては上面）の孔 21の近傍まで配線された入出力線 23が接触部 24において導電体 33と電気的に接続され、導電体 33は受光面から孔 21の内側を通ってベース基板 14を貫通して、ベース基板 14の裏面（図 7において下面）まで達し、孔 21の中心に充填材 27が充填され、裏面の孔 21上に電極 32が形成されている。

[0073] <変形例 2 >

本発明の変形例 2は、実施例 1のスルーホール 17を、固体撮像素子の側面に形成した導電性配線に置き換えたものであり、その他の部分は実施例 1と同様である。図 8 (a)は、本発明の変形例 2における固体撮像装置 40を示す平面図である。図 8 (b)は、図 8 (a)における A— A'の断面を示す図である。

[0074] 図 8 (a)及び (b)に示すように、変形例 2の固体撮像装置 40は、固体撮像素子 41、透光性保護板 12、及び封止材 13から構成される。

固体撮像素子 41は、実施例 1と同様に例えば CCDチップや MOSチップ等の受光チップであり、ベース基板 42、電極 43、集光レンズ 16、及び導電性配線 45を備える

[0075] なお、実施例 1において説明した構成要素と同様の構成要素には同一番号を付し、その説明を省略する。

電極 43は、裏面に形成されたバンプ等の外部接続用電極であり、実施例 1の電極 15と同様に、固体撮像装置 30を回路基板に実装する際に、回路基板上の対応する各端子と接続する為に利用される。

[0076] 導電性配線 45は、ベース基板 42の側面に形成された受光面と裏面とを電気的に接続する導電体であり、各導電性配線は互いに絶縁され、当該入出力線のうちの 1 つと、電極 15のうちの 1つとを電気的に接続する。

ここで電極 43の数、及び導電性配線 45の数は、受光面に配線されている入出力線と同数であり、本実施例では共に 20個とする。

[0077] 図 9は、本発明の変形例 2おける導電性配線 45周辺の固体撮像素子 41の詳細な断面を示す図である。

図 9に示すように、ベース基板 42の両面と側面 44とが絶縁材料 46でコートされ、ベース基板 42の受光面（図 9においては上面）の側面 44の近傍まで配線された入出力線 47が接触部 48において導電体 49と電気的に接続され、導電体 49は受光面から側面 44を通ってベース基板 42の裏面（図 9においては下面）まで達して電極 43用のパッド 50を形成し、裏面のパッド 50上に電極 43が形成されている。

[0078] <生産方法 1 >

図 10は、図 4 (a)に示したように、透光性保護板 12のスカート部をメツキ工法により形成する場合における固体撮像装置 10の生産方法の概略を示す図である。

以下に、図 4 (a)、図 5及び図 10を用いて固体撮像装置 10の生産方法の概略を説明する。

[0079] (1)半導体ウェハを拡散工程にてカ卩ェし、固体撮像素子用のウェハを製造する (ステツプ Sl)。

(2)ウェハの状態で、孔 21を開ける（ステップ S2)。

(3)ウェハの状態で、孔 21の内面に絶縁材料 22をコートする（ステップ S3)。

(4)ウェハの状態で、導電体 25及びパッド 26を形成する (ステップ S4)。

[0080] (5)ウェハの状態で、電極 15を形成する（ステップ S5)。

ここでステップ SI— 5のウェハ準備工程により固体撮像素子 11のシートが生成される。

(6)保護板準備工程において、平板状のガラスあるいはアクリル樹脂等の平板 12a のシート上のそれぞれの外周部分に、メツキ工法により金属 12bのスカート部を形成する（ステップ S6)。

[0081] ここでステップ S6の保護板準備工程により、 1個当たりの面積が固体撮像素子 11、 1個の面積以下である複数の透光性保護板からなる透光性保護板 12のシートが生成される。

図 11 (a)は、生産方法 1のステップ S 1— 5により生成される固体撮像素子 11のシートを示す図である。

[0082] 図 11 (b)は、生産方法 1のステップ S6により生成される透光性保護板 12のシートを示す図である。

図 11 (b)に示すように、透光性保護板 12のシートは、平板 12aのそれぞれの外周部分に金属 12bのスカート部が形成されており、図 11 (a)に示すように、固体撮像素子 11のシートには隆起部分が形成されていない。

[0083] (7)架設工程において、ステップ S1— 5により生成された固体撮像素子 11のシート上に、ステップ S6により生成された透光性保護板 12のシートを架設する (ステップ S7 ) ₀

ここでステップ S7により固体撮像装置 10のシートが生成される。

(8)切断工程において、ステップ S7により生成された固体撮像装置 10のシートをチップ単位にカットする（ステップ S8)。ここでは、ダイシングソーを用いて、固体撮像素子 11と透光性保護板 12とを同時に個々に切断する。

[0084] <生産方法 2 >

図 12は、図 4 (b)に示したように、透光性保護板 12のスカート部をアクリル樹脂等をプレス加工することにより形成する場合における固体撮像装置 10の生産方法の概略を示す図である。

以下に、図 4 (b)、図 5及び図 12を用いて固体撮像装置 10の生産方法の概略を説明する。

[0085] (1)半導体ウェハを拡散工程にてカ卩ェし、固体撮像素子用のウェハを製造する (ステツプ S 11)。

(2)ウェハの状態で、孔 21を開ける (ステップ S 12)。

(3)ウェハの状態で、孔 21の内面に絶縁材料 22をコートする（ステップ S13)。 [0086] (4)ウェハの状態で、導電体 25及びパッド 26を形成する（ステップ S 14)。

(5)ウェハの状態で、電極 15を形成する（ステップ S 15)。

ここでステップ S11— 15のウェハ準備工程により固体撮像素子 11のシートが生成される。

(6)保護板準備工程において、アクリル樹脂等のシートをプレス加工することによりスカート部を形成して、それぞれの外周部分が中央部分よりも厚ぐ 1個当たりの面積が固体撮像素子 11、 1個の面積以下である複数の透光性保護板からなる透光性保護板 12のシートを生成する（ステップ S16)。

[0087] (7)架設工程において、ステップ S11— 15により生成された固体撮像素子 11のシート上に、ステップ S16により生成された透光性保護板 12のシートを架設する（ステツプ S17)。

ここでステップ S17により固体撮像装置 10のシートが生成される。

図 13 (a)は、生産方法 2のステップ S 11 - 15により生成された固体撮像素子 11のシートを示す図である。

[0088] 図 13 (b)は、生産方法 2のステップ S16により生成された透光性保護板 12のシートを示す図である。

図 13 (b)に示すように、透光性保護板 12のシート上のそれぞれの外周部分にスカート部 12cが形成されており、図 13 (a)に示すように、固体撮像素子 11のシートには隆起部分が形成されてレ、なレ、。

[0089] (8)切断工程において、ステップ S17により生成された固体撮像装置 10のシートをチップ単位にカットする（ステップ S18)。ここでは、ダイシングソーを用いて、固体撮像素子 11と透光性保護板 12とを同時に個々に切断する。

<生産方法 3 >

図 14は、図 4 (c)に示したように、固体撮像素子 11のリブ部を拡散工程において形成する場合における固体撮像装置 10の生産方法の概略を示す図である。

[0090] 以下に、図 4 (c)、図 5及び図 14を用いて固体撮像装置 10の生産方法の概略を説明する。

(1)半導体ウェハを拡散工程にてカ卩ェし、固体撮像素子用のウェハを製造する。ここで、拡散工程において、ベース基板 14のそれぞれの外周部分に、窒化膜や酸化膜等の保護膜と同様の絶縁物材質 11aによりリブ部を形成して、それぞれの外周部分を中央部分よりも「集光レンズ 16の厚さ + α」だけ厚くする（ステップ S21)。

[0091] (2)ウェハの状態で、孔 21を開ける（ステップ S22)。

(3)ウェハの状態で、孔 21の内面に絶縁材料 22をコートする（ステップ S23)。

(4)ウェハの状態で、導電体 25及びパッド 26を形成する（ステップ S24)。

(5)ウェハの状態で、電極 15を形成する（ステップ S25)。

[0092] ここでステップ S21— 25のウェハ準備工程により固体撮像素子 11のシートが生成される。

(6)保護板準備工程において、平板状のガラスあるいはアクリル樹脂等により 1個当たりの面積が固体撮像素子 11、 1個の面積以下である複数の透光性保護板からなる透光性保護板 12のシートを形成する (ステップ S26)。

[0093] (7)架設工程において、ステップ S21— 25により生成された固体撮像素子 11のシート上に、ステップ S26により生成された透光性保護板 12のシートを架設する（ステツプ S27)。

ここでステップ S27により固体撮像装置 10のシートが生成される。

図 15 (a)は、生産方法 3のステップ S21— 25により生成された固体撮像素子 11のシートを示す図である。

[0094] 図 15 (b)は、生産方法 2のステップ S26により生成された透光性保護板 12のシートを示す図である。

図 15 (a)に示すように、固体撮像素子 11のシート上のそれぞれの外周部分に絶縁物材質 11aのリブ部が形成されており、図 15 (b)に示すように、透光性保護板 12のシートには垂下部分が形成されてレ、なレ、。

[0095] (8)切断工程において、ステップ S27により生成された固体撮像装置 10のシートをチップ単位にカットする（ステップ S28)。ここでは、ダイシングソーを用いて、固体撮像素子 11と透光性保護板 12とを同時に個々に切断する。

ぐまとめ >

以上のように、本発明の実施例 1、変形例 1、及び変形例 2によれば、受光面側の入出力線と受光面の裏の面側の外部接続用電極とが電気的に接続されるので、外部回路基板からの電源入力や制御信号入力等の入力を受光面の裏の面側の外部接続用電極から受け付けて導電体を介して受光面側の入出力線に伝えることにより固体撮像素子を駆動し、固体撮像素子からの画像信号等の出力を受光面側の入出力線を経由して導電体を介して受光面の裏の面側の外部接続用電極から出力して外部回路基板に伝えることができる。

[0096] よって、透光性保護板の面積を受光チップの面積と同等もしくは以下にすることができ、本発明の固体撮像装置を実装するカメラの小型化及び軽量化に寄与することができる。

また、本発明の実施例 1、変形例 1、及び変形例 2によれば、受光チップと透光性保護板との間隔を従来よりも狭くすることができ、面積が従来よりも減少する上記効果と相乗して、本発明の固体撮像装置を実装するカメラの小型化及び軽量化に寄与すること力 Sできる。

[0097] また以上のように、本発明の実施例 1、変形例 1、及び変形例 2によれば、固体撮像装置の面積が受光チップの面積よりも大きくならず、生産過程において、ウェハーを製造しチップにカットする前に、ウェハーの状態のままで透光性保護板をまとめて取り付け、その後でチップにカットするので、従来に較べて格段に生産性に優れる。また、受光領域における透光性保護板との間隔が、透光性保護板及び受光チップの形状の精度に依存するので、この間隔にばらつきが生じにくくなり生産性に優れる実施例 2

[0098] ぐ構成 >

図 16 (a)は、本発明の実施例 2における固体撮像装置 60を示す平面図である。図 16 (b)は、図 16 (a)における A— A'の断面を示す図である。

図 16 (a)及び (b)に示すように、実施例 2の固体撮像装置 60は、固体撮像素子 61

、透光性保護板 62、及び封止材 63から構成される。

[0099] 固体撮像素子 61は、例えば CCDチップや MOSチップ等の受光チップであり、ベース基板 64、電極 65、及び集光レンズ 66を備える。ベース基板 64の第 1の主表面（図 16 (b)においては上面、以下「受光面」と言う）は、 1画素に相当する受光セルが 1次元、又は 2次元状に複数個配列されている受光領域 68と、当該受光領域の外周に配置され受光セル以外の回路が集積されている外周領域 69とからなる。本実施例では、受光領域には 2次元状に 30万画素分の受光セルが配列されてレ、るものとする。

[0100] また受光面には、電源入力線、各制御信号の入力線、及び画像信号の出力線等の複数の入出力線が配線されている。

ベース基板 64は、通常シリコン製の半導体基板であり、電極 65、及び入出力線と接触する部分等が、酸化シリコンゃ窒化シリコン等の絶縁材料で覆われている。電極 65は、ベース基板 64の受光面の外周領域 69に形成された外部接続用電極であり、それぞれ入出力線のうちの 1つと電気的に接続されており、固体撮像装置 60 を回路基板に実装する際に、回路基板上の対応する各端子と接続する為に利用される。

[0101] 集光レンズ 66は、受光領域 68上に配置され、受光領域 68上に投影された被写体像を、受光セル単位で集光するものであり、受光感度を高める役割がある。

ここで電極 65の数は、受光面に配線されている入出力線と同数であり、本実施例では共に 20個とする。

透光性保護板 62は、例えばガラスあるいはアクリル樹脂等の入射光の光学的特性を著しく変化させずに透過するものであり、受光セルの全てを覆い、かつ電極 65を覆わない状態で架設され、固体撮像素子 61の受光領域 68及び集光レンズ 66を外界力の物理的損傷を受けない様に保護しかつ塵埃力守る役割がある。なお、透光性保護板 62の面積は固体撮像素子 61の面積より小さい。

[0102] 封止材 63は、外周領域 69において、ベース基板 64と透光性保護板 62とを固定する。

ここで、透光性保護板 62が外周にスカート部を有し、透光性保護板 62の受光領域 68を覆う部分が外周領域 69を覆う部分に較べて凹んでおり、外周領域 69に透光性保護板 62のスカート部が位置して封止材 63により受光セルを気密封止するカ又は、固体撮像素子 61が外周領域 69上にリブ部を有し、外周領域 69が受光領域 68に較べて隆起しており、固体撮像素子 61のリブ部に透光性保護板 62の外周が位置して封止材 63により受光セルを気密封止し、集光レンズ 66と透光性保護板 62との間に空隙 70を形成する。

[0103] また空隙 70の特徴については、実施例 1の空隙 20と同様であるので、その説明を省略する。

また、空隙 70における集光レンズ 66と透光性保護板 62との間の間隔につレ、ては、実施例 1の空隙 20における集光レンズ 16と透光性保護板 12との間の間隔と同様であるので、その説明を省略する。

[0104] 結像レンズ (図示せず）により形成された被写体像は、透光性保護板 62、及び空隙 70を透過して受光領域 68上に投影され、集光レンズ 66により集光されて、各受光セルが当該被写体像を光電変換することにより、固体撮像素子 61は画像信号を出力すること力 Sできる。

<生産方法 1 >

図 17は、透光性保護板 62のスカート部をメツキ加工により形成する場合における固体撮像装置 60の生産方法の概略を示す図である。

[0105] 以下に、図 17を用いて固体撮像装置 60の生産方法の概略を説明する。

(1)半導体ウェハを拡散工程にてカ卩ェし、固体撮像素子用のウェハを製造する (ステツプ S41)。

ここでステップ S41のウェハ準備工程により固体撮像素子 61のシートが生成される

[0106] (2)保護板準備工程において、平板状のガラスあるいはアクリル樹脂等の平板のシート上のそれぞれの外周部分に、メツキ工法により金属のスカート部を形成する（ステップ S42)。

ここでステップ S42の保護板準備工程により 1個当たりの面積が固体撮像素子 61、 1個の面積以下である複数の透光性保護板からなる透光性保護板 62のシートが生成される。

[0107] (3)第 1切断工程において、ステップ S42の保護板準備工程により生成された透光性保護板 62のシートをチップ単位にカットする（ステップ S43)。 (4)架設工程において、ステップ S41により生成された固体撮像素子 61のシートのそれぞれの固体撮像素子 61上に、ステップ S42により生成された透光性保護板 62 を架設する (ステップ S44)。

[0108] ここでステップ S44により固体撮像装置 60のシートが生成される。

(5)第 2切断工程において、ステップ S44により生成された固体撮像装置 60のシートをチップ単位にカットする（ステップ S45)。

<生産方法 2 >

図 18は、透光性保護板 62のスカート部をアクリル樹脂等をプレス加工することにより形成する場合における固体撮像装置 60の生産方法の概略を示す図である。

[0109] 以下に、図 18を用いて固体撮像装置 60の生産方法の概略を説明する。

(1)半導体ウェハを拡散工程にてカ卩ェし、固体撮像素子用のウェハを製造する (ステツプ S51)。

ここでステップ S51のウェハ準備工程により固体撮像素子 61のシートが生成される

[0110] (2)保護板準備工程において、アクリル樹脂等のシートをプレス加工することによりスカート部を形成して、それぞれの外周部分が中央部分よりも厚ぐ 1個当たりの面積が固体撮像素子 61、 1個の面積以下である複数の透光性保護板からなる透光性保護板 62のシートを生成する（ステップ S52)。

(3)第 1切断工程において、ステップ S52の保護板準備工程により生成された透光性保護板 62のシートをチップ単位にカットする（ステップ S53)。

[0111] (4)架設工程において、ステップ S51により生成された固体撮像素子 61のシートのそれぞれの固体撮像素子 61上に、ステップ S52により生成された透光性保護板 62 を架設する (ステップ S 54)。

ここでステップ S54により固体撮像装置 60のシートが生成される。

(5)第 2切断工程において、ステップ S54により生成された固体撮像装置 60のシートをチップ単位にカットする（ステップ S55)。

[0112] <生産方法 3 >

図 19は、固体撮像素子 61のリブ部を拡散工程において形成する場合における固体撮像装置 60の生産方法の概略を示す図である。

以下に、図 19を用いて固体撮像装置 60の生産方法の概略を説明する。 (1)半導体ウェハを拡散工程にてカ卩ェし、固体撮像素子用のウェハを製造する。

[0113] ここで、拡散工程において、ベース基板 64のそれぞれの外周部分の電極 65の内側に、窒化膜や酸化膜等の保護膜と同様の材質によりリブ部を形成して、それぞれの外周部分を中央部分よりも厚くする (ステップ S61)。

ここでステップ S61のウェハ準備工程により固体撮像素子 61のシートが生成される

[0114] (2)保護板準備工程において、平板状のガラスあるいはアクリル樹脂等により 1個当たりの面積が固体撮像素子 61、 1個の面積以下である複数の透光性保護板からなる透光性保護板 62のシートを形成する (ステップ S62)。

(3)第 1切断工程において、ステップ S62の保護板準備工程により生成された透光性保護板 62のシートをチップ単位にカットする（ステップ S63)。

[0115] (4)架設工程において、ステップ S61により生成された固体撮像素子 61のシートのそれぞれの固体撮像素子 61上に、ステップ S62により生成された透光性保護板 62 を架設する (ステップ S64)。

ここでステップ S64により固体撮像装置 60のシートが生成される。

(5)第 2切断工程において、ステップ S64により生成された固体撮像装置 60のシートをチップ単位にカットする（ステップ S65)。

[0116] <まとめ >

以上のように、本発明の実施例 2によれば、固体撮像装置の面積が受光チップの面積よりも大きくならず、生産過程において、ウェハーを製造しチップにカットする前に、ウェハーの状態のままで透光性保護板をそれぞれ取り付け、その後でチップに力ットするので、従来に較べて格段に生産性に優れる。

[0117] また、受光領域における透光性保護板との間隔が、透光性保護板及び受光チップの形状の精度に依存するので、この間隔にばらつきが生じにくくなり生産性に優れる実施例 3 [0118] 図 20は、実施例 3に係る固体撮像装置 302の概略構成を示す斜視図である。固体撮像装置 302は、略方形板状をした固体撮像素子 304と、固体撮像素子 304 よりも一回り小さな面積の略方形板状をした透光性保護板 306とを有する。

固体撮像素子 304は、シリコン基板を用い半導体プロセスによって作製されている受光チップである。本実施例では、 M〇S型イメージセンサチップを例にして説明する。なお、固体撮像素子 304には、従来一般に製造されている MOS型イメージセンサチップを用いることができる。

[0119] 透光性保護板 306は、透光性を有する合成樹脂（例えば、アクリル)で形成されている。なお、透光性保護板 306には、アクリルに限らず、他の合成樹脂や、あるいは、ガラスを用いることができる。要は、入射光の光学的特性を著しく変化させてしまうような材料以外の材料であって、透光性を有するものであればよいのである。透光性保護板 306は、その上面（固体撮像素子 304とは反対側の主面）に、外部と信号のやりとりをするための端子パッド (入力端子パッドまたは出力端子パッド） 308を複数個有している。端子パッド 308は、金 (Au)で形成されている。なお、端子パッドはアルミ二ゥム (A1)で形成することとしても良レ、。

[0120] 図 21に固体撮像素子 304の概略構成を表す斜視図を示す。

固体撮像素子 304は、その上面 (透光性保護板 306と対向する面）の中央部に、受光部 310を有している。受光部 310は、フォトダイオードと垂直スィッチ（MOS型トランジスタ）とからなる画素（不図示）が 2次元状に多数ならんでなるものである。また、画素（フォトダイオード）毎に、集光器としてマイクロレンズ (不図示）が付加されてレ、る

[0121] さらに、固体撮像素子 304は、受光部 310の外周に形成された垂直走查回路部 30 9、水平走查回路部 311、タイミング発生回路部 313等（以下、これら回路部を合わせてレ、う場合には「外周回路部 315」と称する。 )を有してレ、る。

そして、タイミング発生回路部 313の発生するタイミング信号に従い垂直走查回路部 309が 1行分の垂直スィッチをオンすることにより、フォトダイオードに蓄積された電荷の内当該 1行分の電荷を水平走查回路部 311へ送る。水平走查回路部 311は、水平シフトレジスタ（不図示）を有しており、送られてきた電荷を、後述する電極 314を介して 1画素ずつ順次水平転送して外部へ出力する。これを各行について繰り返し、すべての行電荷の転送によって 1フレーム分の画素電荷を出力する。

[0122] 固体撮像素子 304は、外周回路部 315を動作させる入力信号電圧を印加するため、または、光電変換により得られた電荷（出力信号電圧）を取り出すための複数の電極 314が前記受光部 310の外周に形成されている。

図 22に、固体撮像装置 302の平面図を、図 23に、図 22における Α·Α線断面図をそれぞれ示す。

[0123] なお、図 22において、二点鎖線で囲んだ領域は前記受光部 310が形成されている領域である（以下、当該領域を「受光領域 312」と称する。）。各端子パッド 308は、前記各電極 314 (図 21)に対応して、その直上 (透光性保護板 306を介して各電極 31 4と対向する位置）に形成されている。また、各端子パッド 308は、図 22から分かるように、透光性保護板 306の外周（4辺）に沿い、受光領域 312への光の進入を妨げなレ、位置 (領域）に形成されてレ、る。

[0124] 透光性保護板 306は、図 23に示すように、受光部 310と透光性保護板 306との間であって、受光部 310の受光面に垂直な方向（光の進入方向）に空隙を形成するための凹部 316を有する。当該凹部 316は、上記マイクロレンズよりも光の屈折率の小さい空気の層を受光部 310周辺に創出することにより、マイクロレンズの集光機能を効果的に発揮させることを目的として形成されている。

[0125] また、上記凹部 316を設けた結果、透光性保護板 306には方形の枠部 318が形成されている。図 23における Β部拡大図、すなわち、枠部 318およびその周辺の拡大図を図 24に示す。

図 24に示すように、枠部 318において、各端子パッド 308と対向する透光性保護板 306の下面には、当該端子パッド 308と同様のパターン形状をした導電パッド 320 が形成されている。各導電パッド 320は対応する電極 314と電気的に接続されている。また、枠部 318において、各端子パッド 308と対応する導電パッド 320間を連絡するように、透光性保護板 306の上下両面を貫通する孔 322が開設されている。孔 32 2の側壁には、導電性膜 324が付着されていて、当該孔 322と導電性膜 324とでスルーホール 325が構成されてレ、る。導電性膜 324の上端は端子パッド 308と接続されており、下端は導電パッド 320と接続されている。したがって、電極 314は、導電パッド 320と導電性膜 324からなる導電部材を介して端子パッド 308と電気的に接続されることとなる。これにより、上記外周回路部 315 (図 21)への入力信号の印加または出力信号の取り出しが、端子パッド 308を介して行えることとなる。なお、スルーホーノレ 325の空隙に絶縁材料を充填することとしても構わない。

[0126] 透光性保護板 306の枠部 318下面とこれと対向する固体撮像素子 304の上面部分との間は、接着剤を硬化してなる接着層 326で封着されており、これによつて、受光部 310が気密封止されている。

以上説明したように、実施例 3に係る固体撮像装置 302は、固体撮像素子 304の主面とほぼ同じ面積の主面を有する透光性保護板 306によって受光部 310を気密封止すると共に、透光性保護板 306の固体撮像素子 304とは反対側の主面上に固体撮像素子 304の電極と電気的に接続された端子パッド 308を形成する構成としている。したがって、固体撮像装置 302の縦 X横寸法を、ほぼ固体撮像素子 304 (センサーチップ）の寸法に抑制できると共に、その厚みも、ほぼ固体撮像素子 304の厚みに透光性保護板 306の厚みをカ卩えた厚みとすることが可能となる。その結果、従来の固体撮像装置よりも格段に小型化が図られることとなる。

[0127] なお、上記した形態では、孔 322の側壁に導電性膜 324を付着させてスルーホーノレ 325を構成することとした力これに限らず、例えば、図 25に示すようにしても構わなレ、。すなわち、孔 322に導電性材料 332を充填してスルーホール 334を構成することとしてもよレ、。この場合は、端子パッド 336および導電パッド 338は、完全な方形状とすることができる。なお、導電性材料 332としては、例えば、シルバーペイントを用いることができる。

[0128] 次に、上記の構成からなる固体撮像装置 302の製造方法について、図 26、図 27を参照しながら説明する。

図 26 (a)は、固体撮像素子 304が縦横に整然と配列されて形成されたウェハ 328 の概略を示す平面図である。なお、ウェハ 328には、従来一般に製造されているもの、すなわち、シリコン基板からなるベース基板上の一方の主表面に、受光部 310、外周回路部 315、電極 314等が半導体プロセスによって形成され、個々の固体撮像素子 304が連結されたダイシング直前状態のものを用いることができる。図 26 (b)は、透光性保護板 6が同一平面上に複数枚連結されてなる透光性保護板連結体 330の概略構成を示す平面図である。透光性保護板連結体 330における、透光性保護板 3 06の配歹 1Jは、上記ウェハ 328における固体撮像素子 304の配列に合致させている。

[0129] 上記ウェハ 328と上記透光性保護板連結体 330とを用いる固体撮像装置 302の製造方法について、図 27に示す工程図を参照しながら説明する。

先ず、透光性保護板連結体 330の製造方法について説明する。

樹脂シート（不図示）を準備し、当該樹脂シートを加熱して軟化させたのち、プレス加工によって、各凹部 316 (図 23参照）を形成する（工程 P2)。プレス加工には、上型と下型とからなる一対の金型を用いる。下型は、上記凹部 316に合致する凸部が縦横に配列されてなる型とし、上型は、平坦面を有する型として、軟化した樹脂シートを、当該上下の型で挟圧することにより当該プレス加工がなされる。

[0130] 次に、各孔 322 (図 24参照）を開設する（工程 P4)。当該孔 322の開設には、例えば、ダイスとポンチによるパンチンダカ卩ェを用いることができる。あるいは、サンドブラスト法を用いることもできる。すなわち、孔 322の開設予定領域だけを露出させる保護板を、上記凹部の形成された樹脂シートの上面（凹部と反対側の面）に密着させて配置し、当該孔 322の開設予定領域に向けて硬質粒子を吹き付けることにより穿孔するのである。

[0131] 続いて、上記孔 322並びに電極 314および導電パッド 320 (図 24参照）の形成予定部以外の領域をマスキングした後、メツキ法によって、金 (Au)又はアルミニウム (A 1)の膜の付着させて、導電性膜 324、電極 314、および導電パッド 320を形成する（工程 P6)。マスク上に付着した金 (Au)又はアルミニウム (A1)の膜は、次工程に行く前に、当該マスクと共に除去される。工程 P6によりスルーホール 325 (図 24参照）が形成される。なお、スルーホールを図 25に示したスルーホール 334とする場合には、工程 P6に先立ち、孔 322にペースト状をした導電性材料を注入した後、当該導電性材料を硬化させて前記導電性材料 332を形成する工程を揷入することとなる。

[0132] 以上の工程 P2 P6によって、上記透光性保護板連結体 330 (図 26 (b) )が完成する。なお、図 26 (b)では表していなレ、が、透光性保護板連結体 330の周囲には、前記樹脂シートの残余の部分が連なった状態で存在している。

透光性保護板連結体 330の枠部 318 (図 24参照）下面（凹部 316形成側面）に接着剤を塗布した（工程 P8)後、当該透光性保護板連結体 330を前記ウェハ 328に重ねて押圧し、当該枠部 318下面をウェハ 328に密着させる（工程 P12)。このとき、導電パッド 320 (図 24参照）は、接着剤をその周囲に排除することとなり、当該導電パッド 320と電極 314とが接触されることとなる。なお、接着剤は、透光性保護板連結体 3 30側ではなぐウェハ 328側に塗布するようにしても構わなレ、。この場合には、ウェハ 328に透光性保護板連結体 330を各固体撮像素子 304に対応する透光性保護板 3 06が重なるように重ねた際に、枠部 318が対向する領域に、スクリーン印刷法によつて接着剤を塗布することとする。また、透光性保護板連結体 330とウェハ 328の貼着に際しては、各導電パッド 320と対応する電極 314との間にバンプを介在させることとしても構わない。あるいは、透光性保護板連結体 330とウェハ 328の両方に接着剤を塗布することとしても構わなレ、。

[0133] そして、接着剤が硬化するのを待って、透光性保護板連結体 330が貼着されたゥェハ 328を、当該透光性保護板連結体 330ごとダイシングにより個片に分離して（ェ程 P14)、固体撮像装置 302 (図 20参照）が完成する。

実施例 4

[0134] 実施例 4に係る固体撮像装置は、透光性保護板上の端子パッドと導電パッドとの間の接続態様が異なる他は、基本的に実施例 3の固体撮像装置 302と同様の構成をしている。したがって、共通の構成部分には実施例 3と同じ符号を付してその説明は省略するか簡略にするにとどめ、上記接続態様を中心に説明する。

図 28は、実施例 4に係る固体撮像装置 350の平面図であり、図 29は、図 28における D' D線断面図である。

[0135] 図 28に示すように、固体撮像装置 350においても、透光性保護板 352上面の、固体撮像素子 304の受光領域 312への光の進入を妨げない領域に端子パッド 354が複数個形成されている。なお、端子パッド 354の形成位置は、実施例 3の端子パッド 308 (図 22参照）の形成位置と同様である。

また、図 29に示すように、透光性保護板 352の枠部 356下面における各端子パッド 354と対向する位置には、電極 314と接続された導電パッド 358が形成されている。なお、導電パッド 358の形状は、端子パッド 354と同様である。

[0136] 図 30に、透光性保護板 352の端子パッド 354、導電パッド 358の形成位置における断面図を示す。図 30に示すように、透光性保護板 352の一方の主面から側面を経由して他方の主面に至る表面に導電部材である導電性膜 360が形成されている。導電性膜 360の一端側は端子パッド 354と接続されており、他端側は導電パッド 358と接続されている。これにより、端子パッド 354と導電パッド 358とが電気的に接続されることとなる。導電性膜 360は、金 (Au)またはアルミニウム (A1)などからなり、メツキによって形成することができる。

[0137] 実施例 3に係る固体撮像装置 302、実施例 4に係る固体撮像装置 350は、いずれも、デジタルカメラ等の撮影機器の構成部品として、当該機器内に配されるプリント配線板に実装されて使用される。

図 31に、固体撮像装置 302 (350)の実装される部分のプリント配線板 370の斜視図を示す。プリント配線板 370は、固体撮像装置 302 (350)の端子パッド 308 (354) の配列と合致した配列をしたランド 372を有する。ランド 372の配された内側には、方形の窓 374が開設されている。そして、各端子パッド 308 (354)と対応するランド 372 とがバンプ (不図示）を介して直接接合されるフリップチップ実装によって、固体撮像装置 302 (350)がプリント配線板 370に搭載される。なお、この他には、フリップチップ実装の一種である、 ACF (異方性導電膜)を用いた ACF実装によっても構わなレヽ

[0138] プリント配線板 370に実装された状態で、固体撮像装置 302 (350)の前方 (紙面に対して左側）には、カメラレンズ（図 31では不図示）が設けられており、当該カメラレンズからの光が上記窓 374を通過して、固体撮像装置 302 (350)に入射し、撮影が行われることとなる。

このように、本実施例に係る固体撮像装置 302 (350)によれば、プリント配線板 37 0への実装スペースも、縦 X横寸法が、ほぼ固体撮像素子 304 (センサーチップ）の寸法に抑制できると共に、その高さが、ほぼ固体撮像素子 304の厚みに透光性保護板 306 (352)の厚みをカ卩えた厚みとすることが可能となる。その結果、従来の固体撮像装置を用いた場合よりも一層、撮影機器の小型化に寄与することができる。

[0139] また、本実施例に係る固体撮像装置 302 (350)によれば、カメラレンズの光軸方向における撮影機器の小型化 (薄型化)も図ることができる。すなわち、図 2に示した従来の固体撮像装置 200を用いた場合には、カメラレンズの焦点距離 (カメラレンズと固体撮像素子の受光面との間）外にプリント配線板が配置されるのに対して、本実施例に係る固体撮像装置 302 (350)を用いた場合には、カメラレンズの焦点距離内にプリント配線板を配置することが可能となるからである。特に、本実施例に係る固体撮像装置 302 (350)を、カメラレンズの光軸方向に撮影機器の厚みを有するカメラ付き携帯電話に用いることで、当該カメラ付き携帯電話の薄型化に大きく貢献することとなる。

[0140] さらに、本実施例に係る固体撮像装置 302 (350)によれば、図 2に示した従来の固体撮像装置 200よりも、固体撮像素子の受光面とカメラレンズとの間の位置精度が向上する。すなわち、両技術ともプリント配線板を基準にカメラレンズと固体撮像装置の位置合わせがなされる。この際、従来の固体撮像装置 200においては、 CCDチップ (固体撮像素子） 230とプリント配線板との間には、ベース部 210とリードフレーム 240 の 2個の部材が介在し、当該 2個の部材の製作誤差およびこれら部品相互間の取付誤差が累積されて上記位置精度に影響を及ぼす。これに対し、実施例に係る固体撮像装置 302 (350)の場合には、固体撮像素子 304とプリント配線板との間には透光性保護板 306 (352)の 1個の部材しか介在しないので、上記した製作誤差および取付誤差の累積が、従来の固体撮像装置 200と比べて少なくなるからである。

[0141] 図 32は、固体撮像装置 302 (350)を使用したデジタルカメラ 380の概略構成を示すブロック図を示す。カメラレンズ 382によって被写体の像が固体撮像装置 302 (35 0)の受光部 310の受光面に結像する。固体撮像装置 302 (350)は、結像画像を画素毎に光電変換し、電荷を 1画素ずつ、 AZDコンバータ 384へ出力する。 A/Dコンバータ 384は、固体撮像装置 302 (350)から入力される電荷を 1画素ずつデジタルデータに変換して、 CPU386経由で DSP (デジタルシグナルプロセッサ） 388へ出力する。 DSP388は、入力されるデジタルデータに色調補正や解像度変換などの画像処理を施し、デジタル画像として、 CPU386へ出力し、 CPU386は、当該デジタル画像を一次的にワークメモリ 390に格納する。ワークメモリ 390に格納されたデジタル画像は、 DCT (離散コサイン変換)チップ 392において圧縮された上で、記録用メモリ 394に格納される。なお、 CPU386は、図 32に示すシステム全体を統合的に制御する。

[0142] 以上、本発明を実施例に基づいて説明してきた力本発明は上記した形態のものに限らないことは勿論であり、例えば、以下のような形態とすることも可能である。

(1)上記実施例では、固体撮像素子として、 MOS型イメージ 'センサチップを用いた例を示したが、本発明は、 MOS型イメージ 'センサチップに限らず、例えば、 CCDィメージ ·センサチップを用いた場合にも適用可能である。また、本発明の適用は、リニァ'イメージ.センサであるとエリア 'イメージ.センサであると問わない。

(2)また、本発明に係る撮影機器は、デジタルカメラに限らず、カメラ付き携帯電話などあらゆる撮影機器、すなわち、およそ固体撮像装置を用いて撮影する構成とした機器に適用可能である。

産業上の利用可能性

[0143] 本発明は、家庭用ビデオカメラやデジタルスチルカメラ及びカメラ付き携帯電話などの撮像機器に適用することができる。本発明によって、従来よりも面積、及び体積が小さく軽量な固体撮像装置を提供することができ、カメラの小型化及び軽量化に寄与すること力 Sできる。

また、本発明によって、従来に較べて格段に生産性に優れる固体撮像装置を提供することができ、カメラの低価格化に寄与することができる。

[0144] よって、その産業的利用価値は極めて高い。

また、家庭用だけでなくあらゆるカメラに適用することができる。

なお、本実施例では受光領域には 2次元状に受光セルが配列されているものとした力ラインセンサ等のように 1次元状に受光セルが配列されているものであってもよい

Claims

請求の範囲

[1] 複数の受光セルがベース基板の一方の主表面に 1次元、又は 2次元状に配列されてなる受光チップと、透光性保護板とを備える固体撮像装置であって、

前記透光性保護板は、前記複数の受光セルを覆う状態で前記主表面上に架設され、

前記透光性保護板の面積が、前記受光チップの面積以下であり、前記受光セルと前記透光性保護板との間には空隙があること

を特徴とする固体撮像装置。

[2] 前記受光チップは、

前記複数の受光セルが配列されている側の第 1の主表面に配線されている複数の入出力線と、

前記複数の受光セルが配列されていない側の第 2の主表面に形成された複数の外部接続用電極と、

前記入出力線のうちの 1つと、前記外部接続用電極のうちの 1つとを電気的に接続し、かつ、互いに絶縁されている複数の導電手段とを含むこと

を特徴とする請求項 1に記載の固体撮像装置。

[3] 前記導電手段は、

ベース基板に形成されたスルーホールであること

を特徴とする請求項 2に記載の固体撮像装置。

[4] 前記複数の外部接続用電極は、それぞれ、

前記第 2の主表面の、対応するスルーホール上に形成されていること

を特徴とする請求項 3に記載の固体撮像装置。

[5] 前記導電手段は、

ベース基板の側面に形成された配線パターンであること

を特徴とする請求項 2に記載の固体撮像装置。

[6] 前記受光チップは、

前記複数の受光セルが配列されている側の第 1の主表面に配線されている複数の入出力線と、前記複数の受光セルが配列されていない側の第 2の主表面に形成された複数の外部接続用電極と、

前記入出力線のうちの 1つと、前記外部接続用電極のうちの 1つとを電気的に接続し、かつ、互いに絶縁されている複数の導電手段と、

前記受光領域上に配置された集光レンズとを含み、

前記空隙は集光レンズと透光性保護板との間にあり、当該空隙における屈折率が、当該集光レンズの屈折率よりも小さいこと

を特徴とする請求項 1に記載の固体撮像装置。

[7] 前記第 1の主表面は、前記受光セルが複数個配列されている受光領域と、当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、

当該固体撮像装置は、さらに、

前記外周領域に、前記ベース基板と前記透光性保護板とを固定する封止材を備え前記ベース基板と、前記透光性保護板と、封止材とによって、前記空隙を気密封止していること

を特徴とする請求項 6に記載の固体撮像装置。

[8] 前記主表面は、前記複数の受光セルが位置する受光領域と、当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、

前記透光性保護板は、外周にスカート部を有し、

前記外周領域に、前記スカート部が位置して、前記受光セルを気密封止し、前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間が形成されていること

を特徴とする請求項 1記載の固体撮像装置。

[9] 前記透光性保護板は、

平板状のガラス又は樹脂の外周部分に、メツキ工法により金属のスカート部が形成されたものであること

を特徴とする請求項 8に記載の固体撮像装置。

[10] 前記透光性保護板は、

平板状の樹脂をプレスすることにより、スカート部が形成されたものであることを特徴とする請求項 8に記載の固体撮像装置。

[11] 前記主表面は、前記複数の受光セルが位置する受光領域と、当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、

前記受光チップは、

前記外周領域に環状のリブ部を有し、

前記リブ部に、前記透光性保護板の外周が位置して、前記受光セルを気密封止し、前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間が形成されていること

を特徴とする請求項 1に記載の固体撮像装置。

[12] 前記受光チップは、

前記外周領域に、保護膜と同一の材質の絶縁物によりリブ部が形成されたものであること

を特徴とする請求項 11に記載の固体撮像装置。

[13] 当該固体撮像装置は、

生産過程において、半導体ウェハの状態の複数の受光チップの全てに、それぞれ透光性保護板が架設された後で、個々に切断されたものであること

を特徴とする請求項 1に記載の固体撮像装置。

[14] 当該固体撮像装置は、

生産過程において、受光チップと透光性保護板とが同時に切断されたものであること

を特徴とする請求項 13に記載の固体撮像装置。

[15] 前記主表面は、中央部に受光領域を有し、前記受光領域の外周に複数の電極を有し、

前記透光性保護板は、

前記受光チップ側でない前記主表面とは異なるもう一方の主表面に形成された複数の端子パッドと、

前記電極のうちの 1つと、前記端子パッドのうちの 1つとを電気的に接続し、かつ、互いに絶縁されてレ、る複数の導電部材とを含むこと

を特徴とする請求項 1記載の固体撮像装置。

[16] 前記透光性保護板は、前記受光領域への光の進入を妨げない領域に開設された

、両主面間を貫通する複数の孔を有し、

前記導電性部材は、その一部が対応する前記孔を経由する形で配されていることを特徴とする請求項 15記載の固体撮像装置。

[17] 前記各孔の側壁には導電性膜が付着されており、当該導電性膜が前記導電部材の一部を構成していることを特徴とする請求項 16記載の固体撮像装置。

[18] 前記各孔には導電性材料が充填されており、当該導電性材料が前記導電部材の一部を構成していることを特徴とする請求項 16記載の固体撮像装置。

[19] 前記導電部材は、前記透光性保護板の一方の主面から側面を経由して他方の主面に至る表面に付着された導電性膜によって構成されていることを特徴とする請求項 15記載の固体撮像装置。

[20] 請求項 1、 2、 6、 8、 11、 13、 15のいずれ力、 1項に記載の固体撮像装置を備える力メラ。

[21] 前記固体撮像装置の前記端子の配列に合致した配列のランドを有するプリント配 ' 板を備え、

前記端子の各々が対応する前記ランドと直接接合されるフリップチップ実装によつて、前記固体撮像装置が前記プリント配線板に搭載されていることを特徴とする請求項 1に記載の固体撮像装置を備えるカメラ。

[22] 複数の受光セルが、ベース基板の第 1の主表面に、 1次元、又は 2次元状に複数個酉己列されてなる受光チップであって、

前記第 1の主表面に配線されている複数の入出力線と、

ベース基板の第 2の主表面に形成された複数の外部接続用電極と、

前記入出力線のうちの 1つと、前記外部接続用電極のうちの 1つとを電気的に接続し、かつ、互いに絶縁されている複数の導電手段と

を備えることを特徴とする受光チップ。

[23] 前記導電手段は、

ベース基板に形成されたスルーホールであること

を特徴とする請求項 22に記載の受光チップ。

[24] 前記複数の外部接続用電極は、それぞれ、

を特徴とする請求項 23に記載の受光チップ。

[25] 前記導電手段は、

ベース基板の側面に形成された配線パターンであること

を特徴とする請求項 22に記載の受光チップ。

[26] 複数の受光セルがベース基板の主表面に 1次元、又は 2次元状に配列されてなる受光チップと、透光性保護板とを備える固体撮像装置の生産方法であって、

1個当たりの面積が、前記受光チップ 1個の面積以下である複数の透光性保護板を準備する保護板準備工程と、

半導体ウェハの状態の複数の受光チップのそれぞれの上に、準備した複数の透光性保護板を、それぞれの受光セルを覆う状態で架設する架設工程と、

半導体ウェハの状態の複数の受光チップの全てに、それぞれ透光性保護板を架設した後で、個々に切断する切断工程とを有すること

を特徴とする固体撮像装置の生産方法。

[27] 前記主表面は、前記複数の受光セルが位置する受光領域と、当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、

前記保護板準備工程は、

それぞれの外周にスカート部を有する透光性保護板を準備し、

前記架設工程は、

前記外周領域に、前記スカート部を位置させて、前記受光セルを気密封止し、前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間を形成すること

を特徴とする請求項 26に記載の固体撮像装置の生産方法。

[28] 前記保護板準備工程は、

平板状のガラス又は樹脂の外周部分に、メツキ工法により金属のスカート部を形成すること

を特徴とする請求項 27に記載の固体撮像装置の生産方法。

[29] 前記保護板準備工程は、平板状の樹脂をプレスすることにより、スカート部を形成すること

を特徴とする請求項 27に記載の固体撮像装置の生産方法。

[30] 前記主表面は、前記複数の受光セルが位置する受光領域と、当該受光領域を囲繞する外周領域とからなり、

当該固体撮像装置の生産方法は、さらに、

半導体ウェハの状態の、前記外周領域に環状のリブ部を有する複数の受光チップを準備するウェハ準備工程を有し、

前記架設工程は、

前記リブ部に、前記透光性保護板の外周を位置させて、前記受光セルを気密封止し、前記受光セルと前記透光性保護板との間に空間を形成すること

を特徴とする請求項 26に記載の固体撮像装置の生産方法。

[31] 前記ウェハ準備工程は、

前記外周領域に、保護膜と同一の材質の絶縁物によりリブ部を形成することを特徴とする請求項 30に記載の固体撮像装置の生産方法。

[32] 前記保護板準備工程は、

複数の透光性保護板が連結した状態のシートを準備し、

前記架設工程は、

半導体ウェハの状態の複数の受光チップの上に、透光性保護板のシートを架設し前記切断工程は、

受光チップと透光性保護板とを同時に切断すること

を特徴とする請求項 26に記載の固体撮像装置の生産方法。