固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器
【課題】製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化を容易に実現させる。
【解決手段】ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、画素領域ＰＡの周辺に位置する周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。そして、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに接するように、接着層５０１を設ける。
【解決手段】ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、画素領域ＰＡの周辺に位置する周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。そして、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに接するように、接着層５０１を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、および、その製造方法に関する。また、本発明は、固体撮像装置を含むカメラ等の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの電子機器は、固体撮像装置を含む。たとえば、固体撮像装置として、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサチップ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサチップを含む。
【０００３】
固体撮像装置は、複数の画素が撮像面にアレイ状に配列されている。各画素においては、光電変換部が設けられている。光電変換部は、たとえば、フォトダイオードであり、外付けの撮像レンズを含む光学系を介して入射する光を受光面で受光して光電変換することで、信号電荷を生成する。
【０００４】
固体撮像装置は、たとえば、チップサイズパッケージの形態で製造されている。具体的には、複数の固体撮像素子（センサ素子）が設けられたシリコンウエハの一方の面に対面するように、ガラス基板を貼り合わせる。ここでは、隣接する固体撮像素子の間を接着材料で区画するように隔壁を設けて、この貼り合わせが行われる。そして、シリコンウエハにスルーシリコンビアを形成して、その一方の面と他方面との間を配線する。そして、その他方の面にバンプを形成後、ダイシングを実施してチップサイズにする。これにより、固体撮像装置がチップサイズパッケージの形態で製造される。
【０００５】
また、固体撮像装置は、撮像画像の画像品質を向上させるために、外付けの撮像レンズと、撮像面との間に、光学フィルタが設けられている。たとえば、可視光以外の赤外光をカットする赤外カットフィルタが、光学フィルタとして配置されており、これにより、色再現性を向上することが可能となる。
【０００６】
たとえば、チップサイズパッケージにおいて貼り合わされるガラス基板の一方の面に、多層膜を蒸着して赤外カットフィルタ層を設けることによって、そのガラス基板を赤外カットフィルタとして機能させている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０３９１３号公報（たとえば、段落［００１４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
多層膜からなる赤外カットフィルタ層は、可視光の分光特性を満たすために、たとえば、３０〜６０の層をガラス基板の一方の面に蒸着して成膜することで形成される。よって、その成膜によるストレスによって、ガラス基板に反りが発生する場合がある。
【０００９】
このため、この多層膜からなる赤外カットフィルタ層が設けられたガラス基板と、画素が設けられたシリコンウエハとを貼り合せることが、困難な場合がある。その他、スルーシリコンビアの形成の際の搬送やチャッキングにおいて、支障が生ずる場合がある。
【００１０】
特に、８インチ以上の大型なガラス基板に、多層膜からなる赤外カットフィルタ層を設けたときには、大きな反りが発生しやすい。たとえば、１２インチのガラス基板を用いたときには、数ミリの反りが発生する。このように、大型なガラス基板を用いたときには、上記のような不具合の発生が顕在化する。
【００１１】
また、多層膜からなる赤外カットフィルタ層を設けたときには、製造工程における衝撃によって、赤外カットフィルタ層が剥離する場合がある。
【００１２】
特に、ガラス基板においてシリコンウエハに貼り付ける面とは反対側の面に多層膜からなる赤外カットフィルタ層を設けた場合には、搬送やチャッキングにおいて、赤外カットフィルタ層にキズが発生する場合がある。また、チップサイズパッケージにレンズを接着する際には、その多層膜からなる赤外カットフィルタ層がガラス基板との界面から剥離する場合がある。また、赤外カットフィルタ層を設けた面で支持して搬送やチャッキングを行う際には、その赤外カットフィルタ層のパターンから、エアがリークする場合がある。このため、製造効率を向上させることが困難な場合がある。
【００１３】
この他に、赤外カットフィルタを他の部品で構成する場合には、別の部品となるためにコストアップがされる場合がある。また、その全体の厚みが厚くなる場合がある。
【００１４】
このように、多層膜からなる赤外カットフィルタ層が設けられたガラス基板を用いた場合には、装置の製造が容易でなく、製造効率の向上が困難な場合がある。また、装置の信頼性が低下する場合がある。その他、装置のコストダウンや、装置の小型化が困難な場合がある。
【００１５】
したがって、本発明は、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化の実現が可能な、固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の固体撮像装置は、透明基板にフィルタ層が形成されている光学フィルタと、前記光学フィルタに対面するように配置されており、前記フィルタ層を介して入射する光を受光する画素が半導体基板の画素領域に複数配列されている固体撮像素子と、前記光学フィルタと前記固体撮像素子との間に設けられており、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせている接着層とを有し、前記フィルタ層は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であって、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように形成されており、前記接着層は、前記固体撮像素子と前記光学フィルタとが対面する面の周辺部分において、前記透明基板にて前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに、少なくとも接するように設けられている。
【００１７】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、透明基板にフィルタ層を形成することで光学フィルタを形成する、光学フィルタ形成工程と、光を受光する画素を半導体基板の画素領域に複数設けることで固体撮像素子を形成する、固体撮像素子形成工程と、前記フィルタ層を介して入射する光を前記画素が受光するように前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを対面させた間に接着層を設けることによって、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる、貼り合わせ工程とを有し、前記光学フィルタ形成工程では、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜を、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように設けることによって、前記フィルタ層を形成し、前記貼り合わせ工程では、前記透明基板にて前記半導体基板に対面する面の周辺部分であって前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに少なくとも接するように、前記接着層を設けることで、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる。
【００１８】
本発明では、透明基板において固体撮像素子に対面する側の面のうち、画素領域に対応する部分と、画素領域の周辺に位置する領域の一部とに誘電体多層膜を被覆させることで、フィルタ層を形成する。そして、透明基板にて半導体基板に対面する面の周辺部分であってフィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに少なくとも接するように、接着層を設けることで、光学フィルタと固体撮像素子とを貼り合わせる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化の実現が可能な、半導体装置、および、その製造方法、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、カメラ４０の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の全体構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の要部構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐを示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐを示す図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタＣＦを示す図である。
【図９】図９は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐから信号を読み出す際に、各部へ供給するパルス信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明にかかる実施形態１において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明にかかる実施形態１において、ダイシング前における赤外カットフィルタ３００の上面を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明にかかる実施形態１の比較例の固体撮像装置を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明にかかる実施形態２において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明にかかる実施形態３において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明にかかる実施形態４において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明にかかる実施形態４において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
なお、説明は、下記の順序で行う。
１．実施形態１（キャビティ構造の場合）
２．実施形態２（キャビティレス構造の場合）
３．実施形態３（複数のレジストパターンを積層させて、フィルタ層を形成する場合）
４．実施形態４（フィルタ層がテーパー形状の場合）
５．実施形態５（３次元実装構造の場合）
６．その他
【００２３】
＜１．実施形態１＞
［１］装置構成
（１−１）カメラの要部構成
図１は、本発明にかかる実施形態１において、カメラ４０の構成を示す構成図である。
【００２４】
図１に示すように、カメラ４０は、固体撮像装置１と、光学系４２と、制御部４３と、信号処理部４４とを有する。各部について、順次、説明する。
【００２５】
固体撮像装置１は、光学系４２を介して被写体像として入射する入射光Ｈを、撮像面ＰＳで受光して光電変換することによって、信号電荷を生成する。ここでは、固体撮像装置１は、制御部４３から出力される制御信号に基づいて駆動する。そして、信号電荷を読み出し、電気信号として出力する。
【００２６】
光学系４２は、結像レンズや絞りなどの光学部材を含み、入射光Ｈを、固体撮像装置１の撮像面ＰＳへ集光するように配置されている。
【００２７】
制御部４３は、各種の制御信号を固体撮像装置１と信号処理部４４とに出力し、固体撮像装置１と信号処理部４４とを制御して駆動させる。
【００２８】
信号処理部４４は、固体撮像装置１から出力された電気信号について信号処理を実施することによって、たとえば、カラーデジタル画像を生成する。
【００２９】
（１−２）固体撮像装置の要部構成
固体撮像装置１の要部構成について説明する。
【００３０】
図２，図３は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部構成を示す図である。
【００３１】
ここで、図２は、斜視図であって、図３は、断面図であり、両者は、固体撮像装置１の構成を模式的に示している。
【００３２】
本実施形態の固体撮像装置１は、図２，図３に示すように、センサ素子１００と、赤外カットフィルタ３００と、接着層５０１とを含む。
【００３３】
図２，図３に示すように、センサ素子１００と、赤外カットフィルタ３００とは、互いに対面するように配置されている。
【００３４】
ここでは、図３に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の中央部分には、空洞なキャビティ部６００が設けられている。そして、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の周辺部分に、接着層５０１が設けられており、この接着層５０１によって両者が貼り合わされている。
【００３５】
固体撮像装置１を構成する各部について順次説明する。
【００３６】
（ａ）センサ素子１００について
固体撮像装置１を構成するセンサ素子１００について説明する。
【００３７】
図２，図３に示すように、固体撮像装置１において、センサ素子１００は、半導体基板１０１を含む。たとえば、半導体基板１０１は、単結晶シリコンで形成されており、赤外カットフィルタ３００と対面する面に画素領域ＰＡと周辺領域ＳＡとが設けられている。センサ素子１００は、上方から赤外カットフィルタ３００とキャビティ部６００とを介して入射する可視光域の入射光Ｈを、画素領域ＰＡの各画素が受光し、電気信号として出力する。
【００３８】
詳細については後述するが、画素領域ＰＡの各画素には、図３に示すように、マイクロレンズＭＬが設けられている。そして、センサ素子１００は、接着層５０１によって赤外カットフィルタ３００と貼り合わされている。
【００３９】
（ａ−１）センサ素子１００の全体構成
図４は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の全体構成を示す図である。図４では、上面を示している。
【００４０】
センサ素子１００において、画素領域ＰＡは、図４に示すように、半導体基板１０１の中央部分に設けられている。画素領域ＰＡは、矩形形状であり、複数の画素Ｐが水平方向ｘと垂直方向ｙとのそれぞれに、配置されている。
【００４１】
センサ素子１００において、周辺領域ＳＡは、図４に示すように、画素領域ＰＡの周囲に位置している。そして、この周辺領域ＳＡにおいては、周辺回路が設けられている。
【００４２】
具体的には、図４に示すように、垂直駆動回路１３と、カラム回路１４と、水平駆動回路１５と、外部出力回路１７と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１８と、シャッター駆動回路１９とが、周辺回路として設けられている。各部は、制御部４３（図１参照）から入力される制御信号に基づいて駆動し、撮像動作が実行される。
【００４３】
垂直駆動回路１３は、図４に示すように、周辺領域ＳＡにおいて、画素領域ＰＡの側部に設けられており、画素領域ＰＡの画素Ｐを行単位で選択して駆動させる。
【００４４】
カラム回路１４は、図４に示すように、周辺領域ＳＡにおいて、画素領域ＰＡの下端部に設けられており、列単位で画素Ｐから出力される信号について信号処理を実施する。ここでは、カラム回路１４は、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ；相関二重サンプリング）回路（図示なし）を含み、固定パターンノイズを除去する信号処理を実施する。
【００４５】
水平駆動回路１５は、図４に示すように、カラム回路１４に電気的に接続されている。水平駆動回路１５は、たとえば、シフトレジスタを含み、カラム回路１４において画素Ｐの列ごとに保持されている信号を、順次、外部出力回路１７へ出力させる。
【００４６】
外部出力回路１７は、図４に示すように、カラム回路１４に電気的に接続されており、カラム回路１４から出力された信号について信号処理を実施後、外部へ出力する。外部出力回路１７は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１７ａとＡＤＣ回路１７ｂとを含む。外部出力回路１７においては、ＡＧＣ回路１７ａが信号にゲインをかけた後に、ＡＤＣ回路１７ｂがアナログ信号からデジタル信号へ変換して、外部へ出力する。
【００４７】
タイミングジェネレータ１８は、図４に示すように、垂直駆動回路１３、カラム回路１４、水平駆動回路１５，外部出力回路１７，シャッター駆動回路１９のそれぞれに電気的に接続されている。タイミングジェネレータ１８は、各種のタイミング信号を生成し、垂直駆動回路１３、カラム回路１４、水平駆動回路１５，外部出力回路１７，シャッター駆動回路１９に出力することで、各部について駆動制御を行う。
【００４８】
シャッター駆動回路１９は、画素Ｐを行単位で選択して、画素Ｐにおける露光時間を調整するように構成されている。
【００４９】
（ａ−２）センサ素子１００の要部構成
図５は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の要部構成を示す図である。図５では、一部の断面を示している。
【００５０】
センサ素子１００において、半導体基板１０１の表面（上面）には、図５に示すように、配線層１１１が設けられている。配線層１１１は、多層配線層であって、複数の配線１１１ｈと絶縁層１１１ｚとを含む。配線層１１１は、配線１１１ｈと絶縁膜とが交互に積層されて形成されており、各配線１１１ｈが、絶縁層１１１ｚで覆われるように設けられている。また、配線層１１１中には、周辺領域ＳＡにパッド電極ＰＡＤが設けられている。
【００５１】
センサ素子１００において、半導体基板１０１の裏面（下面）には、図５に示すように、絶縁層４００と導電層４０１とが順次設けられている。そして、その導電層４０１の下面に、バンプ４０２が設けられている。
【００５２】
センサ素子１００において、画素領域ＰＡには、図５に示すように、フォトダイオード２１が半導体基板１０１の内部に設けられている。また、画素領域ＰＡには、配線層１１１の上面に、カラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとが順次設けられている。フォトダイオード２１とカラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとのそれぞれは、画素領域ＰＡに設けられる複数の画素Ｐのそれぞれに設けられている。フォトダイオード２１は、半導体基板１０１の表面側から、マイクロレンズＭＬとカラーフィルタＣＦと配線層１１１とを介して入射する入射光Ｈを受光する。つまり、本実施形態の固体撮像装置は、「表面照射型」のイメージセンサチップである。画素Ｐの詳細については後述する。
【００５３】
センサ素子１００において、周辺領域ＳＡには、図５に示すように、半導体基板１０１を貫通するビアホールＶＨが設けられている。つまり、スルーシリコンビアが設けられている。このビアホールＶＨは、配線層１１１に設けられたパッド電極ＰＡＤの下面を露出するように形成されている。そして、そのビアホールＶＨの内部には、絶縁層４００を介して導電層４０１が被覆されている。絶縁層４００には、パッド電極ＰＡＤの下面の一部を露出させるように開口が形成されている。そして、導電層４０１は、その絶縁層４００の開口を埋め込むように形成されており、パッド電極ＰＡＤと電気的に接続されている。なお、周辺領域ＳＡには、図４に示した周辺回路を構成する半導体素子が、半導体基板１０１に形成されているが、図５では、図示を省略している。
【００５４】
（ａ−３）画素Ｐの構成
図６，図７は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐを示す図である。
【００５５】
ここで、図６は、画素Ｐの平面図である。また、図７は、画素Ｐの回路構成を示す図である。
【００５６】
図６，図７に示すように、画素Ｐは、図５で示したフォトダイオード２１の他に、画素トランジスタＴｒを含む。ここでは、画素トランジスタＴｒは、転送トランジスタ２２と、増幅トランジスタ２３と、選択トランジスタ２４と、リセットトランジスタ２５とを含み、フォトダイオード２１から信号電荷を読み出す動作を実施するように構成されている。
【００５７】
画素Ｐにおいて、フォトダイオード２１は、図４に示した複数の画素Ｐに対応するように複数が配置されている。つまり、撮像面（ｘｙ面）において、水平方向ｘと、この水平方向ｘに対して直交する垂直方向ｙとのそれぞれに並んで設けられている。たとえば、フォトダイオード２１は、半導体基板１０１の内部において、ｎ型の不純物が拡散された電荷蓄積領域（図示なし）を含む。そして、そのｎ型の電荷蓄積領域の上面側と下面側との各界面において、暗電流が発生することを抑制するように、ｐ型の不純物が拡散されたホール蓄積領域（図示なし）が形成されている。
【００５８】
図６に示すように、画素Ｐの周囲には複数の画素Ｐの間を電気的に分離する画素分離部ＰＢが設けられており、この画素分離部ＰＢで区画された領域に、フォトダイオード２１が設けられている。たとえば、画素分離部ＰＢは、半導体基板１０１（図４，図５など参照）中にｐ型の不純物を拡散されることで形成されている。
【００５９】
図７に示すように、フォトダイオード２１は、アノードが接地されており、蓄積した信号電荷（ここでは、電子）が、画素トランジスタＴｒによって読み出され、電気信号として垂直信号線２７へ出力される。具体的には、フォトダイオード２１は、図６に示すように、転送トランジスタ２２を介して、増幅トランジスタ２３のゲートに接続されている。そして、フォトダイオード２１においては、増幅トランジスタ２３のゲートに接続されているフローティングディフュージョンＦＤへ、その蓄積した信号電荷が、転送トランジスタ２２によって出力信号として転送される。
【００６０】
画素Ｐにおいて、画素トランジスタＴｒは、図４に示した複数の画素Ｐに対応するように複数が配置されている。画素トランジスタＴｒは、たとえば、図６に示すように、半導体基板１０１において画素Ｐの間を分離する画素分離部ＰＢに形成されている。
【００６１】
なお、画素トランジスタＴｒは、図４では図示していないが、半導体基板１０１において配線層１１１が被覆する表面に設けられている。たとえば、画素トランジスタＴｒを構成する各トランジスタ２２〜２５は、ＮチャネルのＭＯＳトランジスタであって、各ゲートが、たとえば、ポリシリコンを用いて形成されている。そして、各トランジスタ２２〜２５は、配線層１１１で被覆されている。
【００６２】
画素トランジスタＴｒにおいて、転送トランジスタ２２は、フォトダイオード２１で生成された信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤへ転送するように構成されている。具体的には、転送トランジスタ２２は、図７に示すように、フォトダイオード２１とフローティングディフュージョンＦＤとの間において介在するように設けられている。そして、転送トランジスタ２２は、転送線２６からゲートに転送信号ＴＧが送信されてオン状態にされた際に、フォトダイオード２１が蓄積した信号電荷を、フローティングディフュージョンＦＤに転送する。
【００６３】
画素トランジスタＴｒにおいて、増幅トランジスタ２３は、転送トランジスタ２２が転送した信号電荷による信号を増幅して出力するように構成されている。具体的には、増幅トランジスタ２３は、図７に示すように、ゲートがフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。また、増幅トランジスタ２３は、ドレインが電源電位供給線Ｖｄｄに接続され、ソースが選択トランジスタ２４に接続されている。増幅トランジスタ２３は、選択トランジスタ２４がオン状態になるように選択されたときには、定電流源Ｉから定電流が供給されて、ソースフォロアとして動作する。このため、増幅トランジスタ２３では、選択トランジスタ２４に選択信号ＳＥＬが供給されることによって、転送された信号電荷による信号が増幅される。
【００６４】
画素トランジスタＴｒにおいて、選択トランジスタ２４は、選択信号ＳＥＬに基づいて、画素Ｐから電気信号を垂直信号線２７へ出力するように構成されている。具体的には、選択トランジスタ２４は、図７に示すように、選択信号ＳＥＬが供給されるアドレス線２８にゲートが接続されている。そして、選択トランジスタ２４は、選択信号ＳＥＬが供給されてオン状態になった際には、上記のように増幅トランジスタ２３によって増幅された出力信号を、垂直信号線２７に出力する。
【００６５】
画素トランジスタＴｒにおいて、リセットトランジスタ２５は、増幅トランジスタ２３のゲート電位をリセットするように構成されている。具体的には、リセットトランジスタ２５は、図７に示すように、リセット信号ＲＳＴが供給されるリセット線２９にゲートが接続されている。また、リセットトランジスタ２５は、ドレインが電源電位供給線Ｖｄｄに接続され、ソースがフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。そして、リセットトランジスタ２５は、リセット線２９からリセット信号がゲートに供給されてオン状態になった際に、フローティングディフュージョンＦＤを介して、増幅トランジスタ２３のゲート電位を、電源電位にリセットする。
【００６６】
なお、図７で示した、転送線２６，アドレス線２８，垂直信号線２７，リセット線２９などの各配線は、図５で示した配線層１１１を構成する配線１１１ｈに相当する。
【００６７】
前述したように、各画素Ｐには、カラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとのそれぞれが設けられている。
【００６８】
画素Ｐにおいて、カラーフィルタＣＦは、入射光Ｈを着色して、半導体基板１０１の受光面ＪＳへ透過するように構成されている。たとえば、カラーフィルタＣＦは、着色顔料とフォトレジスト樹脂とを含む塗布液を、スピンコート法などのコーティング方法によって塗布して塗膜を形成後、リソグラフィ技術によって、その塗膜をパターン加工して形成される。
【００６９】
図８は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタＣＦを示す図である。図８においては、カラーフィルタＣＦの上面を示している。
【００７０】
図８に示すように、カラーフィルタＣＦは、レッドフィルタ層ＣＦＲと、グリーンフィルタ層ＣＦＧと、ブルーフィルタ層ＣＦＢとを含む。レッドフィルタ層ＣＦＲと、グリーンフィルタ層ＣＦＧと、ブルーフィルタ層ＣＦＢとのそれぞれは、隣接しており、いずれかが、複数の画素Ｐのそれぞれに対応して設けられている。
【００７１】
ここでは、図８に示すように、レッドフィルタ層ＣＦＲと、グリーンフィルタ層ＣＦＧと、ブルーフィルタ層ＣＦＢとのそれぞれが、ベイヤー配列ＢＨで並ぶように配置されている。すなわち、複数のグリーンフィルタ層ＣＦＧが市松状になるように、対角方向へ並んで配置されている。そして、レッドフィルタ層ＣＦＲとブルーフィルタ層ＣＦＢとが、複数のグリーンフィルタ層ＣＦＧにおいて、対角方向に並ぶように配置されている。
【００７２】
画素Ｐにおいて、マイクロレンズＭＬは、図５に示したように、カラーフィルタＣＦの上面に設けられている。マイクロレンズＭＬは、受光面ＪＳの上方において、中心が縁よりも厚く形成された凸型レンズであり、入射光Ｈをフォトダイオード２１の受光面ＪＳへ集光するように構成されている。たとえば、マイクロレンズＭＬは、屈折率が１．６程度の有機樹脂材料を用いて形成されている。このマイクロレンズＭＬは、感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術でパターン加工した後に、リフロー処理でレンズ形状に変形させることで形成される。この他に、レンズ材膜上にレンズ形状のレジスト膜を形成後、エッチバック処理を実施することで、マイクロレンズＭＬを形成しても良い。
【００７３】
図９は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐから信号を読み出す際に、各部へ供給するパルス信号を示すタイミングチャートである。ここでは、（ａ）が選択信号ＳＥＬを示し、（ｂ）がリセット信号ＲＳＴを示し、（ｃ）が転送信号ＴＧを示している（図７参照）。
【００７４】
まず、図９に示すように、第１の時点ｔ１において、選択トランジスタ２４を導通状態にするように、選択信号をハイレベルとする。そして、第２の時点ｔ２において、リセットトランジスタ２５を導通状態にするように、リセット信号をハイレベルとする。これにより、増幅トランジスタ２３のゲート電位をリセットする。
【００７５】
つぎに、第３の時点ｔ３において、リセットトランジスタ２５を非導通状態にするようにリセット信号をローレベルにする。そして、この後、そのリセットレベルに対応した電圧を、カラム回路１４へ読み出す。
【００７６】
つぎに、第４の時点ｔ４において、転送トランジスタ２２を導通状態にするように転送信号をハイレベルにして、フォトダイオード２１で蓄積された信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤへ転送する。
【００７７】
つぎに、第５の時点ｔ５において、転送トランジスタ２２を非導通状態にするように、転送信号をローレベルにする。この後、その蓄積された信号電荷の量に応じた信号レベルの電圧を、カラム回路１４へ読み出す。
【００７８】
カラム回路１４においては、先に読み出したリセットレベルと、後に読み出した信号レベルとを差分処理して、信号を蓄積する。これにより、画素Ｐごとに設けられた各トランジスタのＶｔｈのバラツキ等によって発生する固定的なパターンノイズが、キャンセルされる。
【００７９】
上記のように画素を駆動する動作は、各トランジスタ２２，２４，２５の各ゲートが、水平方向ｘに並ぶ複数の画素Ｐからなる行単位で接続されていることから、その行単位で並ぶ複数の画素Ｐについて同時に行われる。具体的には、上述した垂直駆動回路１３によって供給される選択信号によって、水平ライン（画素行）単位で垂直な方向に順次選択される。そして、タイミングジェネレータ１８から出力される各種タイミング信号によって各画素のトランジスタが制御される。これにより、各画素Ｐにおける出力信号が垂直信号線２７を通して画素列毎にカラム回路１４に読み出される。
【００８０】
そして、カラム回路１４で蓄積された信号が、水平駆動回路１５によって選択されて、外部出力回路１７へ順次出力される。
【００８１】
（ｂ）赤外カットフィルタ３００について
固体撮像装置１を構成する赤外カットフィルタ３００について説明する。
【００８２】
図２，図３に示すように、固体撮像装置１において、赤外カットフィルタ３００は、ガラス基板３０１を含む。ガラス基板３０１は、センサ素子１００と対面する面に赤外カットフィルタ層３１１が設けられている。
【００８３】
赤外カットフィルタ層３１１は、図２，図３に示すように、ガラス基板３０１の中央部分に設けられている。赤外カットフィルタ層３１１は、平面形状が矩形であり、ガラス基板３０１において、センサ素子１００の画素領域ＰＡに対応する領域の全てを被覆するように形成されている。これと共に、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１において、センサ素子１００の周辺領域ＳＡに対応する領域の一部を被覆するように形成されている。
【００８４】
つまり、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１において、センサ素子１００の画素領域ＰＡに対応する領域よりも広い領域を被覆するように形成されている。また、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１において、センサ素子１００に対面する領域の全体を被覆せずに、その対面する領域よりも狭い領域を被覆するように形成されている。
【００８５】
赤外カットフィルタ層３１１は、誘電体多層膜である。つまり、赤外カットフィルタ層３１１は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に積層されており、各層の干渉作用によって赤外領域の光を反射してカットし、可視領域の光を選択的に透過するように構成されている。
【００８６】
（ｃ）接着層５０１について
固体撮像装置１を構成する接着層５０１について説明する。
【００８７】
接着層５０１は、図３に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分に設けられている。つまり、接着層５０１は、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００との間においてキャビティ部６００の周辺に設けられており、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを貼り合わせている。
【００８８】
本実施形態においては、接着層５０１は、赤外カットフィルタ３００のガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない周辺部分に接するように設けられている。これと共に、接着層５０１は、赤外カットフィルタ３００において赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分に接するように設けられている。具体的には、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の側端面と、赤外カットフィルタ層３１１においてセンサ素子１００の対面する面の側端部とに接するように設けられている。
【００８９】
（２）製造方法
以下より、上記の固体撮像装置１を製造する製造方法の要部について説明する。
【００９０】
図１０，図１１は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【００９１】
ここで、図１０，図１１は、固体撮像装置を製造する各工程を順次示している。
【００９２】
本実施形態においては、図１０，図１１に示すように、（ａ）〜（ｆ）の各工程を経て、複数の固体撮像装置１が設けられた大判な円盤状のウエハを分割することによって、一の固体撮像装置１を製造する。
【００９３】
各工程の詳細について説明する。
【００９４】
（ａ）センサ素子１００の形成
まず、図１０（ａ）に示すように、センサ素子１００を形成する。
【００９５】
ここでは、図１０（ａ）に示すように、大判の半導体ウエハ１０１Ｗ（シリコンウエハ）に複数のセンサ素子１００を設ける。
【００９６】
具体的には、半導体ウエハ１０１Ｗにおいて複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれに、画素Ｐなどの各部を適宜設けることで、複数のセンサ素子１００を設ける。
【００９７】
（ｂ）赤外カットフィルタ３００の形成
つぎに、図１０（ｂ）に示すように、赤外カットフィルタ３００を形成する。
【００９８】
ここでは、図１０（ｂ）に示すように、大判のガラスウエハ３０１Ｗに、複数の赤外カットフィルタ３００を形成する。
【００９９】
具体的には、ガラスウエハ３０１Ｗにてセンサ素子１００に対面させる面において、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれに、赤外カットフィルタ層３１１を設けることで、複数の赤外カットフィルタ３００を形成する。
【０１００】
たとえば、半導体ウエハ１０１Ｗと線膨張係数が同様なものを、ガラスウエハ３０１Ｗとして用いる。たとえば、半導体ウエハ１０１Ｗと線膨張係数が同じ値（ＣＴＥ＝３．２ｐｐｍ）であって、厚みが５００μｍのものを、ガラスウエハ３０１Ｗとして用いる。この他に、線膨張係数が近い値（ＣＴＥ＝２．９〜３．５ｐｐｍ）のものを用いても好適である。
【０１０１】
そして、そのガラスウエハ３０１Ｗにおいてセンサ素子１００に対面させる面とは反対側の面で、ガラスウエハ３０１Ｗを製造装置に支持させた状態で、赤外カットフィルタ層３１１を設ける。つまり、ガラスウエハ３０１Ｗにおいて赤外カットフィルタ層３１１を設ける面とは反対側の面で、ガラスウエハ３０１Ｗが支持される。たとえば、バキュームチャック，静電チャック，メカニカルなチャックによって、ガラスウエハ３０１Ｗが支持される。そして、その面で支持されて、搬送が行われる。
【０１０２】
図１２は、本発明にかかる実施形態１において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【０１０３】
ここで、図１２は、赤外カットフィルタ３００する各工程を順次示している。
【０１０４】
本実施形態においては、図１２に示すように、（ａ１）〜（ａ３）の各工程を経て、ガラスウエハ３０１Ｗに赤外カットフィルタ層３１１を形成する。つまり、リフトオフ法によって、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。
【０１０５】
具体的には、まず、図１２（ａ１）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを設ける。
【０１０６】
ここでは、ガラスウエハ３０１Ｗの上面において、赤外カットフィルタ層３１１を形成する領域以外の領域の上方に位置するように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１０７】
たとえば、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に感光性樹脂膜（図示無し）を成膜後、フォトリソグラフィ技術によって、その感光性樹脂膜（図示無し）をパターン加工することで、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１０８】
本実施形態では、ガラスウエハ３０１Ｗに近い側が狭い幅であって、ガラスウエハ３０１Ｗから離れるに伴って幅が広がった断面形状になるように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。つまり、断面が逆テーパー形状になるように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１０９】
たとえば、下記の条件になるように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
［フォトレジストパターンＰＲの条件］
・厚み：６．５〜１１μｍ（赤外カットフィルタ層３１１として、３０〜６０層を積層して形成する誘電体多層膜よりも厚くする必要がある。誘電体多層膜の各層は、１／４λの厚みが必要なので、平均すると、厚みが１５０ｎｍである（６００ｎｍ／４）。よって、誘電体多層膜は、厚みが、４．５〜９μｍであり、フォトレジストパターンＰＲについては、これよりも、２μ程度厚くすることが好適である。）
・傾斜角度：８７〜８９°
・材料：リフトオフ用レジスト
・各フォトレジストパターンＰＲの間の距離：５０〜８００μｍ（ダイシング後の残り幅が接着強度で必要なため。ダイシング前は、ダイシングストリート幅３０〜１００μｍ＋（ｍｉｎ５０〜３００×２）となる）
【０１１０】
つぎに、図１２（ａ２）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。
【０１１１】
ここでは、フォトレジストパターンＰＲが形成されたガラスウエハ３０１Ｗの上面を被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面と共に、フォトレジストパターンＰＲの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が成膜される。
【０１１２】
具体的には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した誘電体多層膜を形成することで、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。
【０１１３】
たとえば、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５等などの材料を用いて、高屈折率層を形成する。そして、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２などの材料を用いて、低屈折率層を形成する。そして、高屈折率層と低屈折率層とについて、たとえば、３０〜６０の層を積層することで、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。たとえば、真空蒸着法、イオンアシスト蒸着、イオンプレーティング法、スパッタ法などの物理的成膜法で高屈折率層と低屈折率層を成膜する。
【０１１４】
つぎに、図１２（ａ３）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを除去する。
【０１１５】
ここでは、上記のように、赤外カットフィルタ層３１１が上面に成膜されたフォトレジストパターンＰＲを除去する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が所望のパターンで形成される。すなわち、図３に示したように、ガラス基板３０１がセンサ素子１００に貼り付けられたときに、ガラス基板３０１が対面する面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１が形成される。
【０１１６】
図１３は、本発明にかかる実施形態１において、赤外カットフィルタ層３１１が形成されたガラスウエハの上面を示す図である。つまり、図１３は、ダイシング前における赤外カットフィルタ３００の上面を示している。図１３では、赤外カットフィルタ層３１１が形成された部分を黒色で示しており、赤外カットフィルタ層３１１を形成しない部分を白色で示している。
【０１１７】
図１３に示すように、ガラスウエハ３０１Ｗの上面において、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれに、赤外カットフィルタ層３１１が設けられる。複数の赤外カットフィルタ層３１１のそれぞれは、間にギャップを介在するように形成される。
【０１１８】
このとき、図１３に示すように、ガラスウエハ３０１Ｗの周辺においては、位置合わせのためのノッチパターンＮＣを形成しても良い。たとえば、センサ素子１００を形成するためのシリコンウエハと同じ形状でノッチパターンＮＣを形成することが好適である。これにより、両者の位置合わせにおいて、特別なマーク検出が不要となる。つまり、装置のアライメント機構を外形の位置決めと回転による検出によって、両者の位置合わせが可能となり、機種ごとにアライメント方法を変えることなく、廉価な装置構成で位置合わせが可能となる。
【０１１９】
（ｃ）センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００との貼り合わせ
つぎに、図１０（ｃ）に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを貼り合わせる。
【０１２０】
ここでは、赤外カットフィルタ３００が設けられたガラスウエハ３０１Ｗの上下を反転させる。その後、支持された半導体ウエハ１０１Ｗの上面と、ガラスウエハ３０１Ｗにおいて赤外カットフィルタ層３１１を設けられた下面とを対面させる。そして、両者を位置合わせして貼り合わせる。すなわち、複数の赤外カットフィルタ３００のそれぞれと複数のセンサ素子１００とのそれぞれが対応するように、ガラス基板３０１と半導体基板１０１とを位置合わせして貼り合わせる。
【０１２１】
具体的には、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれにおいて、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の中央部分に、空洞なキャビティ部６００が設けられるように、両者を貼り合わせる。
【０１２２】
また、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれにおいて、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分に、接着層５０１を設けることで、両者を貼り合わせる。
【０１２３】
たとえば、半導体ウエハ１０１Ｗの面において、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡを区画するように、接着層５０１を格子状に形成した後に、ガラスウエハ３０１Ｗを位置合わせして貼り合わせる。
【０１２４】
たとえば、下記の条件になるように、接着層５０１を形成する。
［接着層５０１の条件］
・厚み：１０〜７０μｍ（実際には５０μｍ。薄いと回折による干渉縞が出る場合があるため）
・幅：少なくても２００μｍ程度
・材料：感光性のアクリル系エポキシ接着剤
【０１２５】
これにより、図３に示したように、貼り合わされた状態において、赤外カットフィルタ層３１１とキャビティ部６００とを介して入射する光を画素が受光するように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを対面させた間に、接着層５０１を設けられる。つまり、この工程では、ガラス基板３０１にて半導体基板１０１に対面する面の周辺部分であって赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに接着層５０１を接するように設けて、両者を貼り合わせる。
【０１２６】
（ｄ）反転
つぎに、図１１（ｄ）に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを貼り合わせたものの上下を反転させる。
【０１２７】
ここでは、センサ素子１００において赤外カットフィルタ３００に対面する面に対して反対側の面が上方へ向くように、この反転が行われる。そして、赤外カットフィルタ３００において赤外カットフィルタ層３１１が設けられた面とは反対側の面で、この貼り合わせたものが製造装置に支持される。つまり、ガラスウエハ３０１Ｗの下面で支持される。
【０１２８】
（ｅ）バンプ４０２の形成
つぎに、図１１（ｅ）に示すように、バンプ４０２を形成する。
【０１２９】
ここでは、センサ素子１００において赤外カットフィルタ３００に対面する面に対して反対側の面に、バンプ４０２を形成する。つまり、半導体ウエハ１０１Ｗにおいてガラスウエハ３０１Ｗに対面する面に対して反対の面に、バンプ４０２を形成する。
【０１３０】
具体的には、バンプ４０２の形成に先立って、センサ素子１００を構成する半導体基板１０１にビアホールＶＨを形成し、パッド電極ＰＡＤの表面を露出させる。そして、絶縁層４００，導電層４０１を設けた後に、金属材料を用いてバンプ４０２を形成する（図５参照）。
【０１３１】
（ｆ）ダイシング
つぎに、図１１（ｆ）に示すように、ダイシングを実施して、複数の固体撮像装置１に分割する。
【０１３２】
ここでは、複数の固体撮像装置１の間のスクライブ領域においてダイシング加工を実施することで、固体撮像装置１が複数設けられているウエハ状態のものを、一の固体撮像装置１ごとに分割する。つまり、ガラスウエハ３０１Ｗと半導体ウエハ１０１Ｗとが貼り合わされた状態のものについてダイシング加工を実施することで、複数の固体撮像装置１に分割する。
【０１３３】
このように、半導体ウエハ１０１Ｗを複数の半導体基板１０１に分割し、ガラスウエハ３０１Ｗを複数のガラス基板３０１に分割するように、ダイシングを行って、固体撮像装置１を完成させる。
【０１３４】
（３）まとめ
以上のように、本実施形態の固体撮像装置においては、赤外カットフィルタ３００は、ガラス基板３０１に赤外カットフィルタ層３１１が形成されている。そして、センサ素子１００は、その赤外カットフィルタ３００に対面するように配置されており、赤外カットフィルタ層３１１を介して入射する光を受光する画素が、半導体基板１０１の画素領域ＰＡに複数配列されている。そして、この赤外カットフィルタ３００とセンサ素子１００との間には、接着層５０１が設けられており、両者を貼り合わせている。
【０１３５】
ここでは、赤外カットフィルタ層３１１は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜である。そして、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、画素領域ＰＡの周辺に位置する周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１は、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに接している。
【０１３６】
図１４は、本発明にかかる実施形態１の比較例の固体撮像装置を示す図である。ここで、図１４は、図３と同様に、断面図であり、固体撮像装置の構成を模式的に示している。
【０１３７】
図１４に示すように、比較例では、赤外カットフィルタ３００の赤外カットフィルタ層３１１は、上記と同様に、ガラス基板３０１の中央部分に設けられている。そして、接着層５０１は、ガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない周辺部分に接するように設けられている。しかしながら、上記と異なり、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分に接するように設けられていない。すなわち、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の側端面と、赤外カットフィルタ層３１１においてセンサ素子１００の対面する面の側端部とに接するように設けられていない。
【０１３８】
このため、比較例においては、赤外カットフィルタ層３１１は、接着層５０１によってガラス基板３０１に固定されていないので、ガラス基板３０１から剥離する場合がある。そして、剥離した赤外カットフィルタ層３１１によって、撮像画像の画像品質が低下する場合がある。特に、画素サイズが微細化された場合（たとえば、□１．４μｍ）においては、影響が大きく、上記の不具合が発生しやすい。
【０１３９】
これに対して、本実施形態においては、図３に示したように、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分に接するように設けられており、赤外カットフィルタ層３１１をガラス基板３０１に固定している。
【０１４０】
よって、本実施形態は、赤外カットフィルタ層３１１がガラス基板３０１から剥離することを好適に防止することができる。
【０１４１】
この他に、赤外カットフィルタ層３１１の側端部が露出された状態にないため、外気に含まれる水分の影響を受けにくい。よって、剥離を好適に防止することができる。
【０１４２】
また、本実施形態において、赤外カットフィルタ３００を形成する工程では、リフトオフ法によって、ガラス基板３０１に赤外カットフィルタ層３１１を形成する。このため、本実施形態では、図１２（ａ２）に示したように、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラスウエハ３０１Ｗの面に非連続的に成膜され、ガラスウエハ３０１Ｗの全面を連続的に被覆していない。よって、ガラス基板３０１に反りが発生することを抑制可能である。
【０１４３】
また、本実施形態では、ガラス基板３０１において半導体基板１０１に対面する側に赤外カットフィルタ層３１１を形成している。このため、ガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１が形成された面が露出し、赤外カットフィルタ層３１１が形成された面が露出されない。よって、製造プロセスにおけるハンドリングによって、赤外カットフィルタ層３１１に傷が発生することを防止できる。
【０１４４】
さらに、本実施形態において、赤外カットフィルタ３００を形成する工程では、半導体基板１０１に形成されたノッチ形状（図示無し）と同じノッチパターンを、赤外カットフィルタ層３１１の形成と同時に、ガラス基板３０１に形成する。そして、貼り合わせ工程では、半導体基板１０１のノッチ形状と、ガラス基板３０１のノッチパターンとを用いて、両者を位置合わせする。
【０１４５】
したがって、本実施形態は、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化を容易に実現できる。
【０１４６】
＜２．実施形態２＞
（１）装置構成など
図１５は、本発明にかかる実施形態２において、固体撮像装置の要部を示す図である。図１５は、図３と同様に、断面を示している。
【０１４７】
図１５に示すように、本実施形態においては、接着層５０１ｂの構成が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１４８】
接着層５０１ｂは、図１５に示すように、実施形態１の場合と同様に、センサ素子１００と、赤外カットフィルタ３００との間に設けられている。
【０１４９】
しかし、本実施形態においては、実施形態１と異なり、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の中央部分には、キャビティ部６００（図３参照）が設けられていない。また、本実施形態においては、マイクロレンズＭＬを被覆するように、低屈折率層１１０が設けられている。低屈折率層１１０は、マイクロレンズＭＬの上を覆って平坦になる部分の厚みが、たとえば、０．３〜５μｍ程度になるように形成されている。
【０１５０】
そして、センサ素子１００は、その低屈折率層１１０の上面において、赤外カットフィルタ３００と、接着層５０１で貼り合わされている。ここでは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の全面に接着層５０１が設けられており、この接着層５０１によって、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが貼り合わされている。つまり、接着層５０１ｂは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分以外に、その面の中央部分にも設けられている。
【０１５１】
具体的には、接着層５０１は、赤外カットフィルタ３００のガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない面と、赤外カットフィルタ層３１１においてセンサ素子１００に対面する面との両者に接するように設けられている。
【０１５２】
たとえば、接着層５０１は、シロキサン系、エポキシ系、アクリル系接着剤を用いることが好適である。特に、シロキサン系接着剤は、製造プロセスにおける耐熱性、耐薬品性に優れると共に、固体撮像装置として使用したときの透明性、耐光性に優れるため、好適である。
【０１５３】
なお、本実施形態は、キャビティ部６００（図３参照）が無い構造であり、実施形態１でキャビティ部６００が設けられた部分には、空気よりも屈折率が高い接着層５０１（たとえば、ｎ＝１．４〜１．６）が設けられている。このため、マイクロレンズＭＬについては、この接着層５０１よりも屈折率が高い材料を用いて集光効率を向上させることが好適である。たとえば、ＳｉＮ（ｎ＝２．１）などの高屈折率材料を用いて、マイクロレンズＭＬを形成することが好適である。
キャビティ部６００がある場合、マイクロレンズＭＬの屈折率（たとえば、１．６前後）と空気の屈折率（１）との差によるレンズ効果によって、集光が生ずる。しかし、全体を接着剤で埋めると、接着剤の屈折率（１．５前後）とマイクロレンズＭＬ（たとえば、屈折率１．６前後）との間の屈折率差が小さいため、集光効率が落ちる。このため、マイクロレンズＭＬについては、屈折率が高い材料（たとえば、１．８〜２．２）を用いて形成し、低屈折率層１１０については、小さな屈折率（たとえば、１．３３〜１．４５）の材料を用いて形成している。これにより、屈折率差が０．６前後と大きくなり、集光効率を向上できる。
【０１５４】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態の赤外カットフィルタ層３１１は、実施形態１と同様に、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１ｂは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに少なくとも接している。
【０１５５】
本実施形態では、実施形態１と異なり、接着層５０１ｂは、赤外カットフィルタ３００とセンサ素子１００とが対面する面の全面に設けられている。つまり、キャビティレス構造である。
【０１５６】
このため、本実施形態においては、さらに好適に、剥離発生を防止できる。特に、ヒートサイクルによる剥離の発生を好適に防止できる。
【０１５７】
＜３．実施形態３＞
（１）製造方法など
図１６は、本発明にかかる実施形態３において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。図１６は、図１２と同様に、断面を示している。
【０１５８】
図１６に示すように、本実施形態では、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１５９】
本実施形態においては、図１６に示すように、（ａ１）〜（ａ３）の各工程を経て、ガラスウエハ３０１Ｗに赤外カットフィルタ層３１１を形成する。本実施形態においても、リフトオフ法によって、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。
【０１６０】
赤外カットフィルタ３００の形成においては、まず、図１６（ａ１）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを設ける。
【０１６１】
ここでは、ガラスウエハ３０１Ｗの上面において、赤外カットフィルタ層３１１を形成する領域以外の領域の上方に位置するように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１６２】
本実施形態においては、第１フォトレジストパターンＰＲ１と、この第１フォトレジストパターンＰＲ１よりも幅が広い第２フォトレジストパターンＰＲ２とを順次積層させることによって、フォトレジストパターンＰＲを設ける。
【０１６３】
たとえば、第１フォトレジストパターンＰＲ１が第２フォトレジストパターンＰＲ２よりも、０．５〜５μｍ程度、狭い幅になるように形成することが好適である。また、第１フォトレジストパターンＰＲ１については、赤外カットフィルタ層３１１として成膜する、３０〜６０層の誘電体多層膜よりも、厚い方が好適である。誘電体多層膜の各層は、１／４λの厚みが必要なので、平均すると、厚みが１５０ｎｍである（６００ｎｍ／４）。よって、誘電体多層膜は、厚みが、４．５〜９μｍである。このため、第１フォトレジストパターンＰＲ１と第２フォトレジストパターンＰＲ２とを合わせた厚みが、この厚みよりも、２μｍ程度、厚くすることが好適である。
【０１６４】
つぎに、図１６（ａ２）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。
【０１６５】
ここでは、実施形態１の場合と同様に、フォトレジストパターンＰＲが形成されたガラスウエハ３０１Ｗの上面を被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面と共に、フォトレジストパターンＰＲの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が成膜される。
【０１６６】
つぎに、図１６（ａ３）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを除去する。
【０１６７】
ここでは、上記のように、赤外カットフィルタ層３１１が上面に成膜されたフォトレジストパターンＰＲを除去する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が所望のパターンで形成される。
【０１６８】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態において、固体撮像装置は、実施形態１と同様に構成されている。
【０１６９】
したがって、本実施形態は、実施形態１と同様に、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化を容易に実現できる。
【０１７０】
＜４．実施形態４＞
（１）装置構成など
図１７は、本発明にかかる実施形態４において、固体撮像装置の要部を示す図である。図１７は、図３と同様に、断面を示している。
【０１７１】
図１７に示すように、本実施形態においては、赤外カットフィルタ層３１１ｄの構成が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１７２】
図１７に示すように、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、実施形態１の場合と同様に、ガラス基板３０１において、センサ素子１００と対面する面に設けられている。
【０１７３】
ここでは、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、図１７に示すように、実施形態１の場合（図３参照）と異なり、断面がテーパー形状になるように設けられている。
【０１７４】
具体的には、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、ガラス基板３０１の側からセンサ素子１００の側へ向かって幅が狭くなるように、側端面が傾斜している。
【０１７５】
そして、赤外カットフィルタ層３１１ｄにおいて傾斜する側端面を被覆するように接着層５０１が設けられている。
【０１７６】
図１８は、本発明にかかる実施形態４において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。図１８は、図１２と同様に、断面を示している。
【０１７７】
本実施形態においては、図１８に示すように、（ａ１）〜（ａ３）の各工程を経て、ガラスウエハ３０１Ｗに赤外カットフィルタ層３１１ｄを形成する。
【０１７８】
まず、図１８（ａ１）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１ｄを成膜する。
【０１７９】
ここでは、実施形態１の場合と同様な条件で、ガラスウエハ３０１Ｗの上面全体を被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１ｄを成膜する。
【０１８０】
つぎに、図１８（ａ２）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１ｄについてパターン加工をする。
【０１８１】
ここでは、ガラスウエハ３０１Ｗの上面全体に成膜された赤外カットフィルタ層３１１ｄの上面に、フォトレジストパターンＰＲｄを形成する。そして、そのフォトレジストパターンＰＲｄをマスクとして用いて、赤外カットフィルタ層３１１ｄについて等方性のエッチング処理を実施する。これにより、断面がテーパー形状になるように赤外カットフィルタ層３１１ｄがパターン加工される。
【０１８２】
たとえば、テーパー形状の傾斜角度が、４５°に近い角度になるように、赤外カットフィルタ層３１１ｄが形成される。その他、ドライエッチング処理でパターン加工をした場合には、側面が垂直になるように形成される。
【０１８３】
つぎに、図１８（ａ３）に示すように、フォトレジストパターンＰＲｄを除去する。
【０１８４】
ここでは、上記のように、赤外カットフィルタ層３１１の上面に形成されたフォトレジストパターンＰＲｄを除去する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が所望のパターンで形成される。
【０１８５】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態の赤外カットフィルタ層３１１ｄは、実施形態１と同様に、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１は、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１ｄで被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１ｄの周辺部分とに接している。
【０１８６】
本実施形態では、実施形態１と異なり、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、ガラス基板３０１の側からセンサ素子１００の側へ向かって幅が狭くなるように、側端面が傾斜している。そして、接着層５０１は、この赤外カットフィルタ層３１１ｄにおいて傾斜する側端面を被覆するように設けられている。
【０１８７】
このため、本実施形態においては、さらに好適に、剥離発生を防止できる。
【０１８８】
＜５．実施形態５＞
（１）装置構成など
図１９，図２０，図２１は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【０１８９】
ここで、図１９は、図２と同様に、斜視図である。図２０は、図３と同様に、断面図であり、両者は、固体撮像装置の構成を模式的に示している。図２１は、図５と同様に、一部の断面を示している。
【０１９０】
本実施形態の固体撮像装置は、図１９，図２０，図２１に示すように、実施形態１と異なり、ロジック回路素子２００を含む。また、図２１に示すように、センサ素子１００ｅの形態が実施形態１と異なる。さらに、接着層５０１ｅの構成が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１９１】
図１９，図２０に示すように、センサ素子１００ｅと、赤外カットフィルタ３００とは、実施形態１の場合と同様に、互いに対面するように配置されている。
【０１９２】
ここでは、図２０に示すように、実施形態１の場合と異なり、センサ素子１００ｅと赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の中央部分には、空洞なキャビティ部６００（図３参照）が設けられていない。また、実施形態２と同様に、マイクロレンズＭＬを被覆するように、低屈折率層１１０が設けられている。そして、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の全体に接着層５０１ｅが設けられており、この接着層５０１ｅによって、センサ素子１００ｅと赤外カットフィルタ３００とが貼り合わされている。接着層５０１ｅは、実施形態１と異なり、赤外カットフィルタ３００とセンサ素子１００ｅとが対面する面の全面に設けられている。つまり、実施形態２と同様に、キャビティレス構造である。
【０１９３】
センサ素子１００ｅは、図１９，図２０に示すように、実施形態１と同様に、画素領域ＰＡと、その周囲に位置する周辺領域ＳＡとが設けられている。画素領域ＰＡは、実施形態１と同様に、矩形形状であり、複数の画素（図示無し）が水平方向ｘと垂直方向ｙとのそれぞれに、配置されている。しかし、周辺領域ＳＡにおいては、実施形態１と異なり、周辺回路の一部または全部が設けられていない。本実施形態では、センサ素子１００ｅの周辺領域ＳＡに設けられなかった周辺回路の一部または全部は、ロジック回路素子２００に設けられている。たとえば、センサ素子１００ｅの周辺領域ＳＡにおいては、上述の図４で示した垂直駆動回路１３とタイミングジェネレータ１８とが設けられている。そして、ロジック回路素子２００においては、たとえば、上述の図４で示したカラム回路１４と、水平駆動回路１５と、外部出力回路１７とが設けられている。
【０１９４】
図２１に示すように、センサ素子１００ｅにおいては、半導体基板１０１の表面（下面）に、配線層１１１が設けられている。そして、センサ素子１００ｅにおいて、画素領域ＰＡには、半導体基板１０１の内部にフォトダイオード２１が設けられている。実施形態１と異なり、画素領域ＰＡには、半導体基板１０１の裏面（上面）に、カラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとが順次設けられている。フォトダイオード２１は、半導体基板１０１の裏面側から、マイクロレンズＭＬとカラーフィルタＣＦと配線層１１１とを介して入射する入射光Ｈを受光する。つまり、本実施形態の固体撮像装置は、「裏面照射型」のイメージセンサチップである。
【０１９５】
ロジック回路素子２００は、図１９，図２０に示すように、センサ素子１００ｅにおいて、赤外カットフィルタ３００が配置された面に対して、反対の面の側に配置されている。ロジック回路素子２００は、センサ素子１００と電気的に接続されている。
【０１９６】
図２１に示すように、ロジック回路素子２００は、半導体基板２０１を含む。たとえば、半導体基板２０１は、単結晶シリコンで形成されており、センサ素子１００ｅと対面するように配置されている。
【０１９７】
ロジック回路素子２００において、半導体基板２０１は、センサ素子１００ｅの側の表面に、半導体素子２２０が設けられている。半導体素子２２０は、たとえば、ＭＯＳトランジスタであり、図示を省略しているが、図４で示した周辺回路を構成するように、複数が設けられている。この半導体基板２０１の表面（上面）を被覆するように、配線層２１１が設けられている。配線層２１１は、多層配線層であって、複数の配線２１１ｈと絶縁層２１１ｚとを含む。配線層２１１は、配線２１１ｈと絶縁膜とが交互に積層されて形成されており、各配線２１１ｈが、絶縁層２１１ｚで覆われるように設けられている。また、配線層２１１中には、パッド電極ＰＡＤが設けられている。
【０１９８】
ロジック回路素子２００において、半導体基板１０１の裏面（下面）には、図２１に示すように、絶縁層４００と導電層４０１とが順次設けられている。そして、その導電層４０１の下面に、バンプ４０２が設けられている。
【０１９９】
ロジック回路素子２００においては、図２１に示すように、半導体基板２０１を貫通するビアホールＶＨが設けられている。つまり、スルーシリコンビアが設けられている。このビアホールＶＨは、配線層２１１に設けられたパッド電極ＰＡＤの下面を露出するように形成されている。そして、そのビアホールＶＨの内部には、絶縁層４００を介して導電層４０１が被覆されている。絶縁層４００には、パッド電極ＰＡＤの下面の一部を露出させるように開口が形成されている。そして、導電層４０１は、その絶縁層４００の開口を埋め込むように形成されており、パッド電極ＰＡＤと電気的に接続されている。
【０２００】
センサ素子１００ｅとロジック回路素子２００は、図２０に示すように、接合されている。ここでは、図２１に示すように、センサ素子１００ｅの配線層１１１とロジック回路素子２００の配線層２１１とが接合されており、各配線層１１１，２１１の間が配線で電気的に接続されている。
【０２０１】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態の赤外カットフィルタ層３１１は、実施形態１と同様に、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００ｅに対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１ｅは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに少なくとも接している。
【０２０２】
したがって、本実施形態は、実施形態１と同様に、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化を容易に実現できる。
なお、本実施形態においては、センサ素子１００の周辺領域ＳＡに周辺回路の一部を設ける場合について説明したが、これに限定されない。センサ素子１００の周辺領域ＳＡに周辺回路を設けず、ロジック回路素子２００に、図４で示した周辺回路の全てを設けるように、構成しても良い。その他、ロジック回路素子２００に代えて、配線基板を設けても良い。すなわち、機能が異なる複数の半導体チップを積み重ねて、固体撮像装置を構成しても良い。
【０２０３】
＜６．その他＞
本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
【０２０４】
上記の実施形態においては、半導体装置が固体撮像装置である場合、その固体撮像装置をカメラに適用する場合について説明したが、これに限定されない。スキャナーやコピー機などのように、固体撮像装置を備える他の電子機器に適用しても良い。
【０２０５】
また、上記の実施形態においては、２つまたは３つの半導体チップを積層する場合について説明したが、これに限定されない。４つ以上の半導体チップを積層する場合において、本発明を適用しても良い。
【０２０６】
その他、上記の各実施形態を、適宜、組み合わせても良い。
【０２０７】
なお、上記の実施形態において、固体撮像装置１は、本発明の固体撮像装置に相当する。また、上記の実施形態において、カメラ４０は、本発明の電子機器に相当する。また、上記の実施形態において、センサ素子１００，１００ｅは、本発明の固体撮像素子に相当する。また、上記の実施形態において、半導体基板１０１，半導体ウエハ１０１Ｗは、本発明の半導体基板に相当する。また、上記の実施形態において、赤外カットフィルタ３００は、本発明の光学フィルタに相当する。また、上記の実施形態において、ガラス基板３０１，ガラスウエハ３０１Ｗは、本発明の透明基板に相当する。また、上記の実施形態において、赤外カットフィルタ層３１１，３１１ｄは、本発明のフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、接着層５０１，５０１ｂ，５０１ｅは、本発明の接着層に相当する。また、上記の実施形態において、キャビティ部６００は、本発明のキャビティ部に相当する。また、上記の実施形態において、画素Ｐは、本発明の画素に相当する。また、上記の実施形態において、画素領域ＰＡは、本発明の画素領域に相当する。
【符号の説明】
【０２０８】
１・・・固体撮像装置、１３・・・垂直駆動回路、１４・・・カラム回路、１５・・・水平駆動回路、１７・・・外部出力回路、１７ａ・・・ＡＧＣ回路、１７ｂ・・・ＡＤＣ回路、１８・・・タイミングジェネレータ、１９・・・シャッター駆動回路、２１・・・フォトダイオード、２２・・・転送トランジスタ、２３・・・増幅トランジスタ、２４・・・選択トランジスタ、２５・・・リセットトランジスタ、２６・・・転送線、２７・・・垂直信号線、２８・・・アドレス線、２９・・・リセット線、４０・・・カメラ、４３・・・制御部、４４・・・信号処理部、１００，１００ｅ・・・センサ素子、１０１・・・半導体基板、１０１Ｗ・・・半導体ウエハ、２００・・・ロジック回路素子、２２０・・・半導体素子、３００・・・赤外カットフィルタ、３０１・・・ガラス基板、３０１Ｗ・・・ガラスウエハ、３１１，３１１ｄ・・・赤外カットフィルタ層、４００・・・絶縁層、４０１・・・導電層、４０２・・・バンプ、５０１，５０１ｂ，５０１ｅ・・・接着層、６００・・・キャビティ部、ＣＦ・・・カラーフィルタ、ＪＳ・・・受光面、ＭＬ・・・マイクロレンズ、ＮＣ・・・ノッチパターン、Ｐ・・・画素、ＰＡ・・・画素領域、ＰＢ・・・画素分離部、ＰＲ，ＰＲｄ・・・フォトレジストパターン、ＰＲ１・・・第１フォトレジストパターン、ＰＲ２・・・第２フォトレジストパターン、ＶＨ・・・ビアホール
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像装置、および、その製造方法に関する。また、本発明は、固体撮像装置を含むカメラ等の電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラなどの電子機器は、固体撮像装置を含む。たとえば、固体撮像装置として、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型イメージセンサチップ、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）型イメージセンサチップを含む。
【０００３】
固体撮像装置は、複数の画素が撮像面にアレイ状に配列されている。各画素においては、光電変換部が設けられている。光電変換部は、たとえば、フォトダイオードであり、外付けの撮像レンズを含む光学系を介して入射する光を受光面で受光して光電変換することで、信号電荷を生成する。
【０００４】
固体撮像装置は、たとえば、チップサイズパッケージの形態で製造されている。具体的には、複数の固体撮像素子（センサ素子）が設けられたシリコンウエハの一方の面に対面するように、ガラス基板を貼り合わせる。ここでは、隣接する固体撮像素子の間を接着材料で区画するように隔壁を設けて、この貼り合わせが行われる。そして、シリコンウエハにスルーシリコンビアを形成して、その一方の面と他方面との間を配線する。そして、その他方の面にバンプを形成後、ダイシングを実施してチップサイズにする。これにより、固体撮像装置がチップサイズパッケージの形態で製造される。
【０００５】
また、固体撮像装置は、撮像画像の画像品質を向上させるために、外付けの撮像レンズと、撮像面との間に、光学フィルタが設けられている。たとえば、可視光以外の赤外光をカットする赤外カットフィルタが、光学フィルタとして配置されており、これにより、色再現性を向上することが可能となる。
【０００６】
たとえば、チップサイズパッケージにおいて貼り合わされるガラス基板の一方の面に、多層膜を蒸着して赤外カットフィルタ層を設けることによって、そのガラス基板を赤外カットフィルタとして機能させている（たとえば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２０３９１３号公報（たとえば、段落［００１４］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
多層膜からなる赤外カットフィルタ層は、可視光の分光特性を満たすために、たとえば、３０〜６０の層をガラス基板の一方の面に蒸着して成膜することで形成される。よって、その成膜によるストレスによって、ガラス基板に反りが発生する場合がある。
【０００９】
このため、この多層膜からなる赤外カットフィルタ層が設けられたガラス基板と、画素が設けられたシリコンウエハとを貼り合せることが、困難な場合がある。その他、スルーシリコンビアの形成の際の搬送やチャッキングにおいて、支障が生ずる場合がある。
【００１０】
特に、８インチ以上の大型なガラス基板に、多層膜からなる赤外カットフィルタ層を設けたときには、大きな反りが発生しやすい。たとえば、１２インチのガラス基板を用いたときには、数ミリの反りが発生する。このように、大型なガラス基板を用いたときには、上記のような不具合の発生が顕在化する。
【００１１】
また、多層膜からなる赤外カットフィルタ層を設けたときには、製造工程における衝撃によって、赤外カットフィルタ層が剥離する場合がある。
【００１２】
特に、ガラス基板においてシリコンウエハに貼り付ける面とは反対側の面に多層膜からなる赤外カットフィルタ層を設けた場合には、搬送やチャッキングにおいて、赤外カットフィルタ層にキズが発生する場合がある。また、チップサイズパッケージにレンズを接着する際には、その多層膜からなる赤外カットフィルタ層がガラス基板との界面から剥離する場合がある。また、赤外カットフィルタ層を設けた面で支持して搬送やチャッキングを行う際には、その赤外カットフィルタ層のパターンから、エアがリークする場合がある。このため、製造効率を向上させることが困難な場合がある。
【００１３】
この他に、赤外カットフィルタを他の部品で構成する場合には、別の部品となるためにコストアップがされる場合がある。また、その全体の厚みが厚くなる場合がある。
【００１４】
このように、多層膜からなる赤外カットフィルタ層が設けられたガラス基板を用いた場合には、装置の製造が容易でなく、製造効率の向上が困難な場合がある。また、装置の信頼性が低下する場合がある。その他、装置のコストダウンや、装置の小型化が困難な場合がある。
【００１５】
したがって、本発明は、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化の実現が可能な、固体撮像装置、および、その製造方法、電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の固体撮像装置は、透明基板にフィルタ層が形成されている光学フィルタと、前記光学フィルタに対面するように配置されており、前記フィルタ層を介して入射する光を受光する画素が半導体基板の画素領域に複数配列されている固体撮像素子と、前記光学フィルタと前記固体撮像素子との間に設けられており、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせている接着層とを有し、前記フィルタ層は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であって、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように形成されており、前記接着層は、前記固体撮像素子と前記光学フィルタとが対面する面の周辺部分において、前記透明基板にて前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに、少なくとも接するように設けられている。
【００１７】
本発明の固体撮像装置の製造方法は、透明基板にフィルタ層を形成することで光学フィルタを形成する、光学フィルタ形成工程と、光を受光する画素を半導体基板の画素領域に複数設けることで固体撮像素子を形成する、固体撮像素子形成工程と、前記フィルタ層を介して入射する光を前記画素が受光するように前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを対面させた間に接着層を設けることによって、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる、貼り合わせ工程とを有し、前記光学フィルタ形成工程では、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜を、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように設けることによって、前記フィルタ層を形成し、前記貼り合わせ工程では、前記透明基板にて前記半導体基板に対面する面の周辺部分であって前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに少なくとも接するように、前記接着層を設けることで、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる。
【００１８】
本発明では、透明基板において固体撮像素子に対面する側の面のうち、画素領域に対応する部分と、画素領域の周辺に位置する領域の一部とに誘電体多層膜を被覆させることで、フィルタ層を形成する。そして、透明基板にて半導体基板に対面する面の周辺部分であってフィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに少なくとも接するように、接着層を設けることで、光学フィルタと固体撮像素子とを貼り合わせる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化の実現が可能な、半導体装置、および、その製造方法、電子機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明にかかる実施形態１において、カメラ４０の構成を示す構成図である。
【図２】図２は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部構成を示す図である。
【図３】図３は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部構成を示す図である。
【図４】図４は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の全体構成を示す図である。
【図５】図５は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の要部構成を示す図である。
【図６】図６は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐを示す図である。
【図７】図７は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐを示す図である。
【図８】図８は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタＣＦを示す図である。
【図９】図９は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐから信号を読み出す際に、各部へ供給するパルス信号を示すタイミングチャートである。
【図１０】図１０は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図１１】図１１は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【図１２】図１２は、本発明にかかる実施形態１において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【図１３】図１３は、本発明にかかる実施形態１において、ダイシング前における赤外カットフィルタ３００の上面を示す図である。
【図１４】図１４は、本発明にかかる実施形態１の比較例の固体撮像装置を示す図である。
【図１５】図１５は、本発明にかかる実施形態２において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図１６】図１６は、本発明にかかる実施形態３において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明にかかる実施形態４において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図１８】図１８は、本発明にかかる実施形態４において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【図１９】図１９は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図２０】図２０は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【図２１】図２１は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２２】
なお、説明は、下記の順序で行う。
１．実施形態１（キャビティ構造の場合）
２．実施形態２（キャビティレス構造の場合）
３．実施形態３（複数のレジストパターンを積層させて、フィルタ層を形成する場合）
４．実施形態４（フィルタ層がテーパー形状の場合）
５．実施形態５（３次元実装構造の場合）
６．その他
【００２３】
＜１．実施形態１＞
［１］装置構成
（１−１）カメラの要部構成
図１は、本発明にかかる実施形態１において、カメラ４０の構成を示す構成図である。
【００２４】
図１に示すように、カメラ４０は、固体撮像装置１と、光学系４２と、制御部４３と、信号処理部４４とを有する。各部について、順次、説明する。
【００２５】
固体撮像装置１は、光学系４２を介して被写体像として入射する入射光Ｈを、撮像面ＰＳで受光して光電変換することによって、信号電荷を生成する。ここでは、固体撮像装置１は、制御部４３から出力される制御信号に基づいて駆動する。そして、信号電荷を読み出し、電気信号として出力する。
【００２６】
光学系４２は、結像レンズや絞りなどの光学部材を含み、入射光Ｈを、固体撮像装置１の撮像面ＰＳへ集光するように配置されている。
【００２７】
制御部４３は、各種の制御信号を固体撮像装置１と信号処理部４４とに出力し、固体撮像装置１と信号処理部４４とを制御して駆動させる。
【００２８】
信号処理部４４は、固体撮像装置１から出力された電気信号について信号処理を実施することによって、たとえば、カラーデジタル画像を生成する。
【００２９】
（１−２）固体撮像装置の要部構成
固体撮像装置１の要部構成について説明する。
【００３０】
図２，図３は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置１の要部構成を示す図である。
【００３１】
ここで、図２は、斜視図であって、図３は、断面図であり、両者は、固体撮像装置１の構成を模式的に示している。
【００３２】
本実施形態の固体撮像装置１は、図２，図３に示すように、センサ素子１００と、赤外カットフィルタ３００と、接着層５０１とを含む。
【００３３】
図２，図３に示すように、センサ素子１００と、赤外カットフィルタ３００とは、互いに対面するように配置されている。
【００３４】
ここでは、図３に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の中央部分には、空洞なキャビティ部６００が設けられている。そして、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の周辺部分に、接着層５０１が設けられており、この接着層５０１によって両者が貼り合わされている。
【００３５】
固体撮像装置１を構成する各部について順次説明する。
【００３６】
（ａ）センサ素子１００について
固体撮像装置１を構成するセンサ素子１００について説明する。
【００３７】
図２，図３に示すように、固体撮像装置１において、センサ素子１００は、半導体基板１０１を含む。たとえば、半導体基板１０１は、単結晶シリコンで形成されており、赤外カットフィルタ３００と対面する面に画素領域ＰＡと周辺領域ＳＡとが設けられている。センサ素子１００は、上方から赤外カットフィルタ３００とキャビティ部６００とを介して入射する可視光域の入射光Ｈを、画素領域ＰＡの各画素が受光し、電気信号として出力する。
【００３８】
詳細については後述するが、画素領域ＰＡの各画素には、図３に示すように、マイクロレンズＭＬが設けられている。そして、センサ素子１００は、接着層５０１によって赤外カットフィルタ３００と貼り合わされている。
【００３９】
（ａ−１）センサ素子１００の全体構成
図４は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の全体構成を示す図である。図４では、上面を示している。
【００４０】
センサ素子１００において、画素領域ＰＡは、図４に示すように、半導体基板１０１の中央部分に設けられている。画素領域ＰＡは、矩形形状であり、複数の画素Ｐが水平方向ｘと垂直方向ｙとのそれぞれに、配置されている。
【００４１】
センサ素子１００において、周辺領域ＳＡは、図４に示すように、画素領域ＰＡの周囲に位置している。そして、この周辺領域ＳＡにおいては、周辺回路が設けられている。
【００４２】
具体的には、図４に示すように、垂直駆動回路１３と、カラム回路１４と、水平駆動回路１５と、外部出力回路１７と、タイミングジェネレータ（ＴＧ）１８と、シャッター駆動回路１９とが、周辺回路として設けられている。各部は、制御部４３（図１参照）から入力される制御信号に基づいて駆動し、撮像動作が実行される。
【００４３】
垂直駆動回路１３は、図４に示すように、周辺領域ＳＡにおいて、画素領域ＰＡの側部に設けられており、画素領域ＰＡの画素Ｐを行単位で選択して駆動させる。
【００４４】
カラム回路１４は、図４に示すように、周辺領域ＳＡにおいて、画素領域ＰＡの下端部に設けられており、列単位で画素Ｐから出力される信号について信号処理を実施する。ここでは、カラム回路１４は、ＣＤＳ（Ｃｏｒｒｅｌａｔｅｄ Ｄｏｕｂｌｅ Ｓａｍｐｌｉｎｇ；相関二重サンプリング）回路（図示なし）を含み、固定パターンノイズを除去する信号処理を実施する。
【００４５】
水平駆動回路１５は、図４に示すように、カラム回路１４に電気的に接続されている。水平駆動回路１５は、たとえば、シフトレジスタを含み、カラム回路１４において画素Ｐの列ごとに保持されている信号を、順次、外部出力回路１７へ出力させる。
【００４６】
外部出力回路１７は、図４に示すように、カラム回路１４に電気的に接続されており、カラム回路１４から出力された信号について信号処理を実施後、外部へ出力する。外部出力回路１７は、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）回路１７ａとＡＤＣ回路１７ｂとを含む。外部出力回路１７においては、ＡＧＣ回路１７ａが信号にゲインをかけた後に、ＡＤＣ回路１７ｂがアナログ信号からデジタル信号へ変換して、外部へ出力する。
【００４７】
タイミングジェネレータ１８は、図４に示すように、垂直駆動回路１３、カラム回路１４、水平駆動回路１５，外部出力回路１７，シャッター駆動回路１９のそれぞれに電気的に接続されている。タイミングジェネレータ１８は、各種のタイミング信号を生成し、垂直駆動回路１３、カラム回路１４、水平駆動回路１５，外部出力回路１７，シャッター駆動回路１９に出力することで、各部について駆動制御を行う。
【００４８】
シャッター駆動回路１９は、画素Ｐを行単位で選択して、画素Ｐにおける露光時間を調整するように構成されている。
【００４９】
（ａ−２）センサ素子１００の要部構成
図５は、本発明にかかる実施形態１において、センサ素子１００の要部構成を示す図である。図５では、一部の断面を示している。
【００５０】
センサ素子１００において、半導体基板１０１の表面（上面）には、図５に示すように、配線層１１１が設けられている。配線層１１１は、多層配線層であって、複数の配線１１１ｈと絶縁層１１１ｚとを含む。配線層１１１は、配線１１１ｈと絶縁膜とが交互に積層されて形成されており、各配線１１１ｈが、絶縁層１１１ｚで覆われるように設けられている。また、配線層１１１中には、周辺領域ＳＡにパッド電極ＰＡＤが設けられている。
【００５１】
センサ素子１００において、半導体基板１０１の裏面（下面）には、図５に示すように、絶縁層４００と導電層４０１とが順次設けられている。そして、その導電層４０１の下面に、バンプ４０２が設けられている。
【００５２】
センサ素子１００において、画素領域ＰＡには、図５に示すように、フォトダイオード２１が半導体基板１０１の内部に設けられている。また、画素領域ＰＡには、配線層１１１の上面に、カラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとが順次設けられている。フォトダイオード２１とカラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとのそれぞれは、画素領域ＰＡに設けられる複数の画素Ｐのそれぞれに設けられている。フォトダイオード２１は、半導体基板１０１の表面側から、マイクロレンズＭＬとカラーフィルタＣＦと配線層１１１とを介して入射する入射光Ｈを受光する。つまり、本実施形態の固体撮像装置は、「表面照射型」のイメージセンサチップである。画素Ｐの詳細については後述する。
【００５３】
センサ素子１００において、周辺領域ＳＡには、図５に示すように、半導体基板１０１を貫通するビアホールＶＨが設けられている。つまり、スルーシリコンビアが設けられている。このビアホールＶＨは、配線層１１１に設けられたパッド電極ＰＡＤの下面を露出するように形成されている。そして、そのビアホールＶＨの内部には、絶縁層４００を介して導電層４０１が被覆されている。絶縁層４００には、パッド電極ＰＡＤの下面の一部を露出させるように開口が形成されている。そして、導電層４０１は、その絶縁層４００の開口を埋め込むように形成されており、パッド電極ＰＡＤと電気的に接続されている。なお、周辺領域ＳＡには、図４に示した周辺回路を構成する半導体素子が、半導体基板１０１に形成されているが、図５では、図示を省略している。
【００５４】
（ａ−３）画素Ｐの構成
図６，図７は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐを示す図である。
【００５５】
ここで、図６は、画素Ｐの平面図である。また、図７は、画素Ｐの回路構成を示す図である。
【００５６】
図６，図７に示すように、画素Ｐは、図５で示したフォトダイオード２１の他に、画素トランジスタＴｒを含む。ここでは、画素トランジスタＴｒは、転送トランジスタ２２と、増幅トランジスタ２３と、選択トランジスタ２４と、リセットトランジスタ２５とを含み、フォトダイオード２１から信号電荷を読み出す動作を実施するように構成されている。
【００５７】
画素Ｐにおいて、フォトダイオード２１は、図４に示した複数の画素Ｐに対応するように複数が配置されている。つまり、撮像面（ｘｙ面）において、水平方向ｘと、この水平方向ｘに対して直交する垂直方向ｙとのそれぞれに並んで設けられている。たとえば、フォトダイオード２１は、半導体基板１０１の内部において、ｎ型の不純物が拡散された電荷蓄積領域（図示なし）を含む。そして、そのｎ型の電荷蓄積領域の上面側と下面側との各界面において、暗電流が発生することを抑制するように、ｐ型の不純物が拡散されたホール蓄積領域（図示なし）が形成されている。
【００５８】
図６に示すように、画素Ｐの周囲には複数の画素Ｐの間を電気的に分離する画素分離部ＰＢが設けられており、この画素分離部ＰＢで区画された領域に、フォトダイオード２１が設けられている。たとえば、画素分離部ＰＢは、半導体基板１０１（図４，図５など参照）中にｐ型の不純物を拡散されることで形成されている。
【００５９】
図７に示すように、フォトダイオード２１は、アノードが接地されており、蓄積した信号電荷（ここでは、電子）が、画素トランジスタＴｒによって読み出され、電気信号として垂直信号線２７へ出力される。具体的には、フォトダイオード２１は、図６に示すように、転送トランジスタ２２を介して、増幅トランジスタ２３のゲートに接続されている。そして、フォトダイオード２１においては、増幅トランジスタ２３のゲートに接続されているフローティングディフュージョンＦＤへ、その蓄積した信号電荷が、転送トランジスタ２２によって出力信号として転送される。
【００６０】
画素Ｐにおいて、画素トランジスタＴｒは、図４に示した複数の画素Ｐに対応するように複数が配置されている。画素トランジスタＴｒは、たとえば、図６に示すように、半導体基板１０１において画素Ｐの間を分離する画素分離部ＰＢに形成されている。
【００６１】
なお、画素トランジスタＴｒは、図４では図示していないが、半導体基板１０１において配線層１１１が被覆する表面に設けられている。たとえば、画素トランジスタＴｒを構成する各トランジスタ２２〜２５は、ＮチャネルのＭＯＳトランジスタであって、各ゲートが、たとえば、ポリシリコンを用いて形成されている。そして、各トランジスタ２２〜２５は、配線層１１１で被覆されている。
【００６２】
画素トランジスタＴｒにおいて、転送トランジスタ２２は、フォトダイオード２１で生成された信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤへ転送するように構成されている。具体的には、転送トランジスタ２２は、図７に示すように、フォトダイオード２１とフローティングディフュージョンＦＤとの間において介在するように設けられている。そして、転送トランジスタ２２は、転送線２６からゲートに転送信号ＴＧが送信されてオン状態にされた際に、フォトダイオード２１が蓄積した信号電荷を、フローティングディフュージョンＦＤに転送する。
【００６３】
画素トランジスタＴｒにおいて、増幅トランジスタ２３は、転送トランジスタ２２が転送した信号電荷による信号を増幅して出力するように構成されている。具体的には、増幅トランジスタ２３は、図７に示すように、ゲートがフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。また、増幅トランジスタ２３は、ドレインが電源電位供給線Ｖｄｄに接続され、ソースが選択トランジスタ２４に接続されている。増幅トランジスタ２３は、選択トランジスタ２４がオン状態になるように選択されたときには、定電流源Ｉから定電流が供給されて、ソースフォロアとして動作する。このため、増幅トランジスタ２３では、選択トランジスタ２４に選択信号ＳＥＬが供給されることによって、転送された信号電荷による信号が増幅される。
【００６４】
画素トランジスタＴｒにおいて、選択トランジスタ２４は、選択信号ＳＥＬに基づいて、画素Ｐから電気信号を垂直信号線２７へ出力するように構成されている。具体的には、選択トランジスタ２４は、図７に示すように、選択信号ＳＥＬが供給されるアドレス線２８にゲートが接続されている。そして、選択トランジスタ２４は、選択信号ＳＥＬが供給されてオン状態になった際には、上記のように増幅トランジスタ２３によって増幅された出力信号を、垂直信号線２７に出力する。
【００６５】
画素トランジスタＴｒにおいて、リセットトランジスタ２５は、増幅トランジスタ２３のゲート電位をリセットするように構成されている。具体的には、リセットトランジスタ２５は、図７に示すように、リセット信号ＲＳＴが供給されるリセット線２９にゲートが接続されている。また、リセットトランジスタ２５は、ドレインが電源電位供給線Ｖｄｄに接続され、ソースがフローティングディフュージョンＦＤに接続されている。そして、リセットトランジスタ２５は、リセット線２９からリセット信号がゲートに供給されてオン状態になった際に、フローティングディフュージョンＦＤを介して、増幅トランジスタ２３のゲート電位を、電源電位にリセットする。
【００６６】
なお、図７で示した、転送線２６，アドレス線２８，垂直信号線２７，リセット線２９などの各配線は、図５で示した配線層１１１を構成する配線１１１ｈに相当する。
【００６７】
前述したように、各画素Ｐには、カラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとのそれぞれが設けられている。
【００６８】
画素Ｐにおいて、カラーフィルタＣＦは、入射光Ｈを着色して、半導体基板１０１の受光面ＪＳへ透過するように構成されている。たとえば、カラーフィルタＣＦは、着色顔料とフォトレジスト樹脂とを含む塗布液を、スピンコート法などのコーティング方法によって塗布して塗膜を形成後、リソグラフィ技術によって、その塗膜をパターン加工して形成される。
【００６９】
図８は、本発明にかかる実施形態１において、カラーフィルタＣＦを示す図である。図８においては、カラーフィルタＣＦの上面を示している。
【００７０】
図８に示すように、カラーフィルタＣＦは、レッドフィルタ層ＣＦＲと、グリーンフィルタ層ＣＦＧと、ブルーフィルタ層ＣＦＢとを含む。レッドフィルタ層ＣＦＲと、グリーンフィルタ層ＣＦＧと、ブルーフィルタ層ＣＦＢとのそれぞれは、隣接しており、いずれかが、複数の画素Ｐのそれぞれに対応して設けられている。
【００７１】
ここでは、図８に示すように、レッドフィルタ層ＣＦＲと、グリーンフィルタ層ＣＦＧと、ブルーフィルタ層ＣＦＢとのそれぞれが、ベイヤー配列ＢＨで並ぶように配置されている。すなわち、複数のグリーンフィルタ層ＣＦＧが市松状になるように、対角方向へ並んで配置されている。そして、レッドフィルタ層ＣＦＲとブルーフィルタ層ＣＦＢとが、複数のグリーンフィルタ層ＣＦＧにおいて、対角方向に並ぶように配置されている。
【００７２】
画素Ｐにおいて、マイクロレンズＭＬは、図５に示したように、カラーフィルタＣＦの上面に設けられている。マイクロレンズＭＬは、受光面ＪＳの上方において、中心が縁よりも厚く形成された凸型レンズであり、入射光Ｈをフォトダイオード２１の受光面ＪＳへ集光するように構成されている。たとえば、マイクロレンズＭＬは、屈折率が１．６程度の有機樹脂材料を用いて形成されている。このマイクロレンズＭＬは、感光性樹脂膜をフォトリソグラフィ技術でパターン加工した後に、リフロー処理でレンズ形状に変形させることで形成される。この他に、レンズ材膜上にレンズ形状のレジスト膜を形成後、エッチバック処理を実施することで、マイクロレンズＭＬを形成しても良い。
【００７３】
図９は、本発明にかかる実施形態１において、画素Ｐから信号を読み出す際に、各部へ供給するパルス信号を示すタイミングチャートである。ここでは、（ａ）が選択信号ＳＥＬを示し、（ｂ）がリセット信号ＲＳＴを示し、（ｃ）が転送信号ＴＧを示している（図７参照）。
【００７４】
まず、図９に示すように、第１の時点ｔ１において、選択トランジスタ２４を導通状態にするように、選択信号をハイレベルとする。そして、第２の時点ｔ２において、リセットトランジスタ２５を導通状態にするように、リセット信号をハイレベルとする。これにより、増幅トランジスタ２３のゲート電位をリセットする。
【００７５】
つぎに、第３の時点ｔ３において、リセットトランジスタ２５を非導通状態にするようにリセット信号をローレベルにする。そして、この後、そのリセットレベルに対応した電圧を、カラム回路１４へ読み出す。
【００７６】
つぎに、第４の時点ｔ４において、転送トランジスタ２２を導通状態にするように転送信号をハイレベルにして、フォトダイオード２１で蓄積された信号電荷をフローティングディフュージョンＦＤへ転送する。
【００７７】
つぎに、第５の時点ｔ５において、転送トランジスタ２２を非導通状態にするように、転送信号をローレベルにする。この後、その蓄積された信号電荷の量に応じた信号レベルの電圧を、カラム回路１４へ読み出す。
【００７８】
カラム回路１４においては、先に読み出したリセットレベルと、後に読み出した信号レベルとを差分処理して、信号を蓄積する。これにより、画素Ｐごとに設けられた各トランジスタのＶｔｈのバラツキ等によって発生する固定的なパターンノイズが、キャンセルされる。
【００７９】
上記のように画素を駆動する動作は、各トランジスタ２２，２４，２５の各ゲートが、水平方向ｘに並ぶ複数の画素Ｐからなる行単位で接続されていることから、その行単位で並ぶ複数の画素Ｐについて同時に行われる。具体的には、上述した垂直駆動回路１３によって供給される選択信号によって、水平ライン（画素行）単位で垂直な方向に順次選択される。そして、タイミングジェネレータ１８から出力される各種タイミング信号によって各画素のトランジスタが制御される。これにより、各画素Ｐにおける出力信号が垂直信号線２７を通して画素列毎にカラム回路１４に読み出される。
【００８０】
そして、カラム回路１４で蓄積された信号が、水平駆動回路１５によって選択されて、外部出力回路１７へ順次出力される。
【００８１】
（ｂ）赤外カットフィルタ３００について
固体撮像装置１を構成する赤外カットフィルタ３００について説明する。
【００８２】
図２，図３に示すように、固体撮像装置１において、赤外カットフィルタ３００は、ガラス基板３０１を含む。ガラス基板３０１は、センサ素子１００と対面する面に赤外カットフィルタ層３１１が設けられている。
【００８３】
赤外カットフィルタ層３１１は、図２，図３に示すように、ガラス基板３０１の中央部分に設けられている。赤外カットフィルタ層３１１は、平面形状が矩形であり、ガラス基板３０１において、センサ素子１００の画素領域ＰＡに対応する領域の全てを被覆するように形成されている。これと共に、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１において、センサ素子１００の周辺領域ＳＡに対応する領域の一部を被覆するように形成されている。
【００８４】
つまり、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１において、センサ素子１００の画素領域ＰＡに対応する領域よりも広い領域を被覆するように形成されている。また、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１において、センサ素子１００に対面する領域の全体を被覆せずに、その対面する領域よりも狭い領域を被覆するように形成されている。
【００８５】
赤外カットフィルタ層３１１は、誘電体多層膜である。つまり、赤外カットフィルタ層３１１は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に積層されており、各層の干渉作用によって赤外領域の光を反射してカットし、可視領域の光を選択的に透過するように構成されている。
【００８６】
（ｃ）接着層５０１について
固体撮像装置１を構成する接着層５０１について説明する。
【００８７】
接着層５０１は、図３に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分に設けられている。つまり、接着層５０１は、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００との間においてキャビティ部６００の周辺に設けられており、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを貼り合わせている。
【００８８】
本実施形態においては、接着層５０１は、赤外カットフィルタ３００のガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない周辺部分に接するように設けられている。これと共に、接着層５０１は、赤外カットフィルタ３００において赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分に接するように設けられている。具体的には、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の側端面と、赤外カットフィルタ層３１１においてセンサ素子１００の対面する面の側端部とに接するように設けられている。
【００８９】
（２）製造方法
以下より、上記の固体撮像装置１を製造する製造方法の要部について説明する。
【００９０】
図１０，図１１は、本発明にかかる実施形態１において、固体撮像装置の製造方法を示す図である。
【００９１】
ここで、図１０，図１１は、固体撮像装置を製造する各工程を順次示している。
【００９２】
本実施形態においては、図１０，図１１に示すように、（ａ）〜（ｆ）の各工程を経て、複数の固体撮像装置１が設けられた大判な円盤状のウエハを分割することによって、一の固体撮像装置１を製造する。
【００９３】
各工程の詳細について説明する。
【００９４】
（ａ）センサ素子１００の形成
まず、図１０（ａ）に示すように、センサ素子１００を形成する。
【００９５】
ここでは、図１０（ａ）に示すように、大判の半導体ウエハ１０１Ｗ（シリコンウエハ）に複数のセンサ素子１００を設ける。
【００９６】
具体的には、半導体ウエハ１０１Ｗにおいて複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれに、画素Ｐなどの各部を適宜設けることで、複数のセンサ素子１００を設ける。
【００９７】
（ｂ）赤外カットフィルタ３００の形成
つぎに、図１０（ｂ）に示すように、赤外カットフィルタ３００を形成する。
【００９８】
ここでは、図１０（ｂ）に示すように、大判のガラスウエハ３０１Ｗに、複数の赤外カットフィルタ３００を形成する。
【００９９】
具体的には、ガラスウエハ３０１Ｗにてセンサ素子１００に対面させる面において、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれに、赤外カットフィルタ層３１１を設けることで、複数の赤外カットフィルタ３００を形成する。
【０１００】
たとえば、半導体ウエハ１０１Ｗと線膨張係数が同様なものを、ガラスウエハ３０１Ｗとして用いる。たとえば、半導体ウエハ１０１Ｗと線膨張係数が同じ値（ＣＴＥ＝３．２ｐｐｍ）であって、厚みが５００μｍのものを、ガラスウエハ３０１Ｗとして用いる。この他に、線膨張係数が近い値（ＣＴＥ＝２．９〜３．５ｐｐｍ）のものを用いても好適である。
【０１０１】
そして、そのガラスウエハ３０１Ｗにおいてセンサ素子１００に対面させる面とは反対側の面で、ガラスウエハ３０１Ｗを製造装置に支持させた状態で、赤外カットフィルタ層３１１を設ける。つまり、ガラスウエハ３０１Ｗにおいて赤外カットフィルタ層３１１を設ける面とは反対側の面で、ガラスウエハ３０１Ｗが支持される。たとえば、バキュームチャック，静電チャック，メカニカルなチャックによって、ガラスウエハ３０１Ｗが支持される。そして、その面で支持されて、搬送が行われる。
【０１０２】
図１２は、本発明にかかる実施形態１において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。
【０１０３】
ここで、図１２は、赤外カットフィルタ３００する各工程を順次示している。
【０１０４】
本実施形態においては、図１２に示すように、（ａ１）〜（ａ３）の各工程を経て、ガラスウエハ３０１Ｗに赤外カットフィルタ層３１１を形成する。つまり、リフトオフ法によって、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。
【０１０５】
具体的には、まず、図１２（ａ１）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを設ける。
【０１０６】
ここでは、ガラスウエハ３０１Ｗの上面において、赤外カットフィルタ層３１１を形成する領域以外の領域の上方に位置するように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１０７】
たとえば、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に感光性樹脂膜（図示無し）を成膜後、フォトリソグラフィ技術によって、その感光性樹脂膜（図示無し）をパターン加工することで、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１０８】
本実施形態では、ガラスウエハ３０１Ｗに近い側が狭い幅であって、ガラスウエハ３０１Ｗから離れるに伴って幅が広がった断面形状になるように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。つまり、断面が逆テーパー形状になるように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１０９】
たとえば、下記の条件になるように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
［フォトレジストパターンＰＲの条件］
・厚み：６．５〜１１μｍ（赤外カットフィルタ層３１１として、３０〜６０層を積層して形成する誘電体多層膜よりも厚くする必要がある。誘電体多層膜の各層は、１／４λの厚みが必要なので、平均すると、厚みが１５０ｎｍである（６００ｎｍ／４）。よって、誘電体多層膜は、厚みが、４．５〜９μｍであり、フォトレジストパターンＰＲについては、これよりも、２μ程度厚くすることが好適である。）
・傾斜角度：８７〜８９°
・材料：リフトオフ用レジスト
・各フォトレジストパターンＰＲの間の距離：５０〜８００μｍ（ダイシング後の残り幅が接着強度で必要なため。ダイシング前は、ダイシングストリート幅３０〜１００μｍ＋（ｍｉｎ５０〜３００×２）となる）
【０１１０】
つぎに、図１２（ａ２）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。
【０１１１】
ここでは、フォトレジストパターンＰＲが形成されたガラスウエハ３０１Ｗの上面を被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面と共に、フォトレジストパターンＰＲの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が成膜される。
【０１１２】
具体的には、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層した誘電体多層膜を形成することで、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。
【０１１３】
たとえば、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５等などの材料を用いて、高屈折率層を形成する。そして、ＳｉＯ２、ＭｇＦ２などの材料を用いて、低屈折率層を形成する。そして、高屈折率層と低屈折率層とについて、たとえば、３０〜６０の層を積層することで、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。たとえば、真空蒸着法、イオンアシスト蒸着、イオンプレーティング法、スパッタ法などの物理的成膜法で高屈折率層と低屈折率層を成膜する。
【０１１４】
つぎに、図１２（ａ３）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを除去する。
【０１１５】
ここでは、上記のように、赤外カットフィルタ層３１１が上面に成膜されたフォトレジストパターンＰＲを除去する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が所望のパターンで形成される。すなわち、図３に示したように、ガラス基板３０１がセンサ素子１００に貼り付けられたときに、ガラス基板３０１が対面する面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１が形成される。
【０１１６】
図１３は、本発明にかかる実施形態１において、赤外カットフィルタ層３１１が形成されたガラスウエハの上面を示す図である。つまり、図１３は、ダイシング前における赤外カットフィルタ３００の上面を示している。図１３では、赤外カットフィルタ層３１１が形成された部分を黒色で示しており、赤外カットフィルタ層３１１を形成しない部分を白色で示している。
【０１１７】
図１３に示すように、ガラスウエハ３０１Ｗの上面において、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれに、赤外カットフィルタ層３１１が設けられる。複数の赤外カットフィルタ層３１１のそれぞれは、間にギャップを介在するように形成される。
【０１１８】
このとき、図１３に示すように、ガラスウエハ３０１Ｗの周辺においては、位置合わせのためのノッチパターンＮＣを形成しても良い。たとえば、センサ素子１００を形成するためのシリコンウエハと同じ形状でノッチパターンＮＣを形成することが好適である。これにより、両者の位置合わせにおいて、特別なマーク検出が不要となる。つまり、装置のアライメント機構を外形の位置決めと回転による検出によって、両者の位置合わせが可能となり、機種ごとにアライメント方法を変えることなく、廉価な装置構成で位置合わせが可能となる。
【０１１９】
（ｃ）センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００との貼り合わせ
つぎに、図１０（ｃ）に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを貼り合わせる。
【０１２０】
ここでは、赤外カットフィルタ３００が設けられたガラスウエハ３０１Ｗの上下を反転させる。その後、支持された半導体ウエハ１０１Ｗの上面と、ガラスウエハ３０１Ｗにおいて赤外カットフィルタ層３１１を設けられた下面とを対面させる。そして、両者を位置合わせして貼り合わせる。すなわち、複数の赤外カットフィルタ３００のそれぞれと複数のセンサ素子１００とのそれぞれが対応するように、ガラス基板３０１と半導体基板１０１とを位置合わせして貼り合わせる。
【０１２１】
具体的には、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれにおいて、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の中央部分に、空洞なキャビティ部６００が設けられるように、両者を貼り合わせる。
【０１２２】
また、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡのそれぞれにおいて、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分に、接着層５０１を設けることで、両者を貼り合わせる。
【０１２３】
たとえば、半導体ウエハ１０１Ｗの面において、複数の固体撮像装置を設ける領域ＣＡを区画するように、接着層５０１を格子状に形成した後に、ガラスウエハ３０１Ｗを位置合わせして貼り合わせる。
【０１２４】
たとえば、下記の条件になるように、接着層５０１を形成する。
［接着層５０１の条件］
・厚み：１０〜７０μｍ（実際には５０μｍ。薄いと回折による干渉縞が出る場合があるため）
・幅：少なくても２００μｍ程度
・材料：感光性のアクリル系エポキシ接着剤
【０１２５】
これにより、図３に示したように、貼り合わされた状態において、赤外カットフィルタ層３１１とキャビティ部６００とを介して入射する光を画素が受光するように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを対面させた間に、接着層５０１を設けられる。つまり、この工程では、ガラス基板３０１にて半導体基板１０１に対面する面の周辺部分であって赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに接着層５０１を接するように設けて、両者を貼り合わせる。
【０１２６】
（ｄ）反転
つぎに、図１１（ｄ）に示すように、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とを貼り合わせたものの上下を反転させる。
【０１２７】
ここでは、センサ素子１００において赤外カットフィルタ３００に対面する面に対して反対側の面が上方へ向くように、この反転が行われる。そして、赤外カットフィルタ３００において赤外カットフィルタ層３１１が設けられた面とは反対側の面で、この貼り合わせたものが製造装置に支持される。つまり、ガラスウエハ３０１Ｗの下面で支持される。
【０１２８】
（ｅ）バンプ４０２の形成
つぎに、図１１（ｅ）に示すように、バンプ４０２を形成する。
【０１２９】
ここでは、センサ素子１００において赤外カットフィルタ３００に対面する面に対して反対側の面に、バンプ４０２を形成する。つまり、半導体ウエハ１０１Ｗにおいてガラスウエハ３０１Ｗに対面する面に対して反対の面に、バンプ４０２を形成する。
【０１３０】
具体的には、バンプ４０２の形成に先立って、センサ素子１００を構成する半導体基板１０１にビアホールＶＨを形成し、パッド電極ＰＡＤの表面を露出させる。そして、絶縁層４００，導電層４０１を設けた後に、金属材料を用いてバンプ４０２を形成する（図５参照）。
【０１３１】
（ｆ）ダイシング
つぎに、図１１（ｆ）に示すように、ダイシングを実施して、複数の固体撮像装置１に分割する。
【０１３２】
ここでは、複数の固体撮像装置１の間のスクライブ領域においてダイシング加工を実施することで、固体撮像装置１が複数設けられているウエハ状態のものを、一の固体撮像装置１ごとに分割する。つまり、ガラスウエハ３０１Ｗと半導体ウエハ１０１Ｗとが貼り合わされた状態のものについてダイシング加工を実施することで、複数の固体撮像装置１に分割する。
【０１３３】
このように、半導体ウエハ１０１Ｗを複数の半導体基板１０１に分割し、ガラスウエハ３０１Ｗを複数のガラス基板３０１に分割するように、ダイシングを行って、固体撮像装置１を完成させる。
【０１３４】
（３）まとめ
以上のように、本実施形態の固体撮像装置においては、赤外カットフィルタ３００は、ガラス基板３０１に赤外カットフィルタ層３１１が形成されている。そして、センサ素子１００は、その赤外カットフィルタ３００に対面するように配置されており、赤外カットフィルタ層３１１を介して入射する光を受光する画素が、半導体基板１０１の画素領域ＰＡに複数配列されている。そして、この赤外カットフィルタ３００とセンサ素子１００との間には、接着層５０１が設けられており、両者を貼り合わせている。
【０１３５】
ここでは、赤外カットフィルタ層３１１は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜である。そして、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、画素領域ＰＡの周辺に位置する周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１は、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに接している。
【０１３６】
図１４は、本発明にかかる実施形態１の比較例の固体撮像装置を示す図である。ここで、図１４は、図３と同様に、断面図であり、固体撮像装置の構成を模式的に示している。
【０１３７】
図１４に示すように、比較例では、赤外カットフィルタ３００の赤外カットフィルタ層３１１は、上記と同様に、ガラス基板３０１の中央部分に設けられている。そして、接着層５０１は、ガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない周辺部分に接するように設けられている。しかしながら、上記と異なり、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分に接するように設けられていない。すなわち、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の側端面と、赤外カットフィルタ層３１１においてセンサ素子１００の対面する面の側端部とに接するように設けられていない。
【０１３８】
このため、比較例においては、赤外カットフィルタ層３１１は、接着層５０１によってガラス基板３０１に固定されていないので、ガラス基板３０１から剥離する場合がある。そして、剥離した赤外カットフィルタ層３１１によって、撮像画像の画像品質が低下する場合がある。特に、画素サイズが微細化された場合（たとえば、□１．４μｍ）においては、影響が大きく、上記の不具合が発生しやすい。
【０１３９】
これに対して、本実施形態においては、図３に示したように、接着層５０１は、赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分に接するように設けられており、赤外カットフィルタ層３１１をガラス基板３０１に固定している。
【０１４０】
よって、本実施形態は、赤外カットフィルタ層３１１がガラス基板３０１から剥離することを好適に防止することができる。
【０１４１】
この他に、赤外カットフィルタ層３１１の側端部が露出された状態にないため、外気に含まれる水分の影響を受けにくい。よって、剥離を好適に防止することができる。
【０１４２】
また、本実施形態において、赤外カットフィルタ３００を形成する工程では、リフトオフ法によって、ガラス基板３０１に赤外カットフィルタ層３１１を形成する。このため、本実施形態では、図１２（ａ２）に示したように、赤外カットフィルタ層３１１は、ガラスウエハ３０１Ｗの面に非連続的に成膜され、ガラスウエハ３０１Ｗの全面を連続的に被覆していない。よって、ガラス基板３０１に反りが発生することを抑制可能である。
【０１４３】
また、本実施形態では、ガラス基板３０１において半導体基板１０１に対面する側に赤外カットフィルタ層３１１を形成している。このため、ガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１が形成された面が露出し、赤外カットフィルタ層３１１が形成された面が露出されない。よって、製造プロセスにおけるハンドリングによって、赤外カットフィルタ層３１１に傷が発生することを防止できる。
【０１４４】
さらに、本実施形態において、赤外カットフィルタ３００を形成する工程では、半導体基板１０１に形成されたノッチ形状（図示無し）と同じノッチパターンを、赤外カットフィルタ層３１１の形成と同時に、ガラス基板３０１に形成する。そして、貼り合わせ工程では、半導体基板１０１のノッチ形状と、ガラス基板３０１のノッチパターンとを用いて、両者を位置合わせする。
【０１４５】
したがって、本実施形態は、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化を容易に実現できる。
【０１４６】
＜２．実施形態２＞
（１）装置構成など
図１５は、本発明にかかる実施形態２において、固体撮像装置の要部を示す図である。図１５は、図３と同様に、断面を示している。
【０１４７】
図１５に示すように、本実施形態においては、接着層５０１ｂの構成が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１４８】
接着層５０１ｂは、図１５に示すように、実施形態１の場合と同様に、センサ素子１００と、赤外カットフィルタ３００との間に設けられている。
【０１４９】
しかし、本実施形態においては、実施形態１と異なり、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の中央部分には、キャビティ部６００（図３参照）が設けられていない。また、本実施形態においては、マイクロレンズＭＬを被覆するように、低屈折率層１１０が設けられている。低屈折率層１１０は、マイクロレンズＭＬの上を覆って平坦になる部分の厚みが、たとえば、０．３〜５μｍ程度になるように形成されている。
【０１５０】
そして、センサ素子１００は、その低屈折率層１１０の上面において、赤外カットフィルタ３００と、接着層５０１で貼り合わされている。ここでは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の全面に接着層５０１が設けられており、この接着層５０１によって、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが貼り合わされている。つまり、接着層５０１ｂは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分以外に、その面の中央部分にも設けられている。
【０１５１】
具体的には、接着層５０１は、赤外カットフィルタ３００のガラス基板３０１において赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない面と、赤外カットフィルタ層３１１においてセンサ素子１００に対面する面との両者に接するように設けられている。
【０１５２】
たとえば、接着層５０１は、シロキサン系、エポキシ系、アクリル系接着剤を用いることが好適である。特に、シロキサン系接着剤は、製造プロセスにおける耐熱性、耐薬品性に優れると共に、固体撮像装置として使用したときの透明性、耐光性に優れるため、好適である。
【０１５３】
なお、本実施形態は、キャビティ部６００（図３参照）が無い構造であり、実施形態１でキャビティ部６００が設けられた部分には、空気よりも屈折率が高い接着層５０１（たとえば、ｎ＝１．４〜１．６）が設けられている。このため、マイクロレンズＭＬについては、この接着層５０１よりも屈折率が高い材料を用いて集光効率を向上させることが好適である。たとえば、ＳｉＮ（ｎ＝２．１）などの高屈折率材料を用いて、マイクロレンズＭＬを形成することが好適である。
キャビティ部６００がある場合、マイクロレンズＭＬの屈折率（たとえば、１．６前後）と空気の屈折率（１）との差によるレンズ効果によって、集光が生ずる。しかし、全体を接着剤で埋めると、接着剤の屈折率（１．５前後）とマイクロレンズＭＬ（たとえば、屈折率１．６前後）との間の屈折率差が小さいため、集光効率が落ちる。このため、マイクロレンズＭＬについては、屈折率が高い材料（たとえば、１．８〜２．２）を用いて形成し、低屈折率層１１０については、小さな屈折率（たとえば、１．３３〜１．４５）の材料を用いて形成している。これにより、屈折率差が０．６前後と大きくなり、集光効率を向上できる。
【０１５４】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態の赤外カットフィルタ層３１１は、実施形態１と同様に、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１ｂは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに少なくとも接している。
【０１５５】
本実施形態では、実施形態１と異なり、接着層５０１ｂは、赤外カットフィルタ３００とセンサ素子１００とが対面する面の全面に設けられている。つまり、キャビティレス構造である。
【０１５６】
このため、本実施形態においては、さらに好適に、剥離発生を防止できる。特に、ヒートサイクルによる剥離の発生を好適に防止できる。
【０１５７】
＜３．実施形態３＞
（１）製造方法など
図１６は、本発明にかかる実施形態３において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。図１６は、図１２と同様に、断面を示している。
【０１５８】
図１６に示すように、本実施形態では、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１５９】
本実施形態においては、図１６に示すように、（ａ１）〜（ａ３）の各工程を経て、ガラスウエハ３０１Ｗに赤外カットフィルタ層３１１を形成する。本実施形態においても、リフトオフ法によって、赤外カットフィルタ層３１１を形成する。
【０１６０】
赤外カットフィルタ３００の形成においては、まず、図１６（ａ１）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを設ける。
【０１６１】
ここでは、ガラスウエハ３０１Ｗの上面において、赤外カットフィルタ層３１１を形成する領域以外の領域の上方に位置するように、フォトレジストパターンＰＲを形成する。
【０１６２】
本実施形態においては、第１フォトレジストパターンＰＲ１と、この第１フォトレジストパターンＰＲ１よりも幅が広い第２フォトレジストパターンＰＲ２とを順次積層させることによって、フォトレジストパターンＰＲを設ける。
【０１６３】
たとえば、第１フォトレジストパターンＰＲ１が第２フォトレジストパターンＰＲ２よりも、０．５〜５μｍ程度、狭い幅になるように形成することが好適である。また、第１フォトレジストパターンＰＲ１については、赤外カットフィルタ層３１１として成膜する、３０〜６０層の誘電体多層膜よりも、厚い方が好適である。誘電体多層膜の各層は、１／４λの厚みが必要なので、平均すると、厚みが１５０ｎｍである（６００ｎｍ／４）。よって、誘電体多層膜は、厚みが、４．５〜９μｍである。このため、第１フォトレジストパターンＰＲ１と第２フォトレジストパターンＰＲ２とを合わせた厚みが、この厚みよりも、２μｍ程度、厚くすることが好適である。
【０１６４】
つぎに、図１６（ａ２）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。
【０１６５】
ここでは、実施形態１の場合と同様に、フォトレジストパターンＰＲが形成されたガラスウエハ３０１Ｗの上面を被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１を成膜する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面と共に、フォトレジストパターンＰＲの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が成膜される。
【０１６６】
つぎに、図１６（ａ３）に示すように、フォトレジストパターンＰＲを除去する。
【０１６７】
ここでは、上記のように、赤外カットフィルタ層３１１が上面に成膜されたフォトレジストパターンＰＲを除去する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が所望のパターンで形成される。
【０１６８】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態において、固体撮像装置は、実施形態１と同様に構成されている。
【０１６９】
したがって、本実施形態は、実施形態１と同様に、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化を容易に実現できる。
【０１７０】
＜４．実施形態４＞
（１）装置構成など
図１７は、本発明にかかる実施形態４において、固体撮像装置の要部を示す図である。図１７は、図３と同様に、断面を示している。
【０１７１】
図１７に示すように、本実施形態においては、赤外カットフィルタ層３１１ｄの構成が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１７２】
図１７に示すように、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、実施形態１の場合と同様に、ガラス基板３０１において、センサ素子１００と対面する面に設けられている。
【０１７３】
ここでは、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、図１７に示すように、実施形態１の場合（図３参照）と異なり、断面がテーパー形状になるように設けられている。
【０１７４】
具体的には、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、ガラス基板３０１の側からセンサ素子１００の側へ向かって幅が狭くなるように、側端面が傾斜している。
【０１７５】
そして、赤外カットフィルタ層３１１ｄにおいて傾斜する側端面を被覆するように接着層５０１が設けられている。
【０１７６】
図１８は、本発明にかかる実施形態４において、赤外カットフィルタ３００を形成する製造方法を示す図である。図１８は、図１２と同様に、断面を示している。
【０１７７】
本実施形態においては、図１８に示すように、（ａ１）〜（ａ３）の各工程を経て、ガラスウエハ３０１Ｗに赤外カットフィルタ層３１１ｄを形成する。
【０１７８】
まず、図１８（ａ１）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１ｄを成膜する。
【０１７９】
ここでは、実施形態１の場合と同様な条件で、ガラスウエハ３０１Ｗの上面全体を被覆するように、赤外カットフィルタ層３１１ｄを成膜する。
【０１８０】
つぎに、図１８（ａ２）に示すように、赤外カットフィルタ層３１１ｄについてパターン加工をする。
【０１８１】
ここでは、ガラスウエハ３０１Ｗの上面全体に成膜された赤外カットフィルタ層３１１ｄの上面に、フォトレジストパターンＰＲｄを形成する。そして、そのフォトレジストパターンＰＲｄをマスクとして用いて、赤外カットフィルタ層３１１ｄについて等方性のエッチング処理を実施する。これにより、断面がテーパー形状になるように赤外カットフィルタ層３１１ｄがパターン加工される。
【０１８２】
たとえば、テーパー形状の傾斜角度が、４５°に近い角度になるように、赤外カットフィルタ層３１１ｄが形成される。その他、ドライエッチング処理でパターン加工をした場合には、側面が垂直になるように形成される。
【０１８３】
つぎに、図１８（ａ３）に示すように、フォトレジストパターンＰＲｄを除去する。
【０１８４】
ここでは、上記のように、赤外カットフィルタ層３１１の上面に形成されたフォトレジストパターンＰＲｄを除去する。これにより、ガラスウエハ３０１Ｗの上面に、赤外カットフィルタ層３１１が所望のパターンで形成される。
【０１８５】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態の赤外カットフィルタ層３１１ｄは、実施形態１と同様に、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００に対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１は、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１ｄで被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１ｄの周辺部分とに接している。
【０１８６】
本実施形態では、実施形態１と異なり、赤外カットフィルタ層３１１ｄは、ガラス基板３０１の側からセンサ素子１００の側へ向かって幅が狭くなるように、側端面が傾斜している。そして、接着層５０１は、この赤外カットフィルタ層３１１ｄにおいて傾斜する側端面を被覆するように設けられている。
【０１８７】
このため、本実施形態においては、さらに好適に、剥離発生を防止できる。
【０１８８】
＜５．実施形態５＞
（１）装置構成など
図１９，図２０，図２１は、本発明にかかる実施形態５において、固体撮像装置の要部を示す図である。
【０１８９】
ここで、図１９は、図２と同様に、斜視図である。図２０は、図３と同様に、断面図であり、両者は、固体撮像装置の構成を模式的に示している。図２１は、図５と同様に、一部の断面を示している。
【０１９０】
本実施形態の固体撮像装置は、図１９，図２０，図２１に示すように、実施形態１と異なり、ロジック回路素子２００を含む。また、図２１に示すように、センサ素子１００ｅの形態が実施形態１と異なる。さらに、接着層５０１ｅの構成が、実施形態１と異なる。この点、および、これに関連する点を除き、本実施形態は、実施形態１と同様である。このため、重複する部分については、適宜、記載を省略する。
【０１９１】
図１９，図２０に示すように、センサ素子１００ｅと、赤外カットフィルタ３００とは、実施形態１の場合と同様に、互いに対面するように配置されている。
【０１９２】
ここでは、図２０に示すように、実施形態１の場合と異なり、センサ素子１００ｅと赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の中央部分には、空洞なキャビティ部６００（図３参照）が設けられていない。また、実施形態２と同様に、マイクロレンズＭＬを被覆するように、低屈折率層１１０が設けられている。そして、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とにおいて対面する面の全体に接着層５０１ｅが設けられており、この接着層５０１ｅによって、センサ素子１００ｅと赤外カットフィルタ３００とが貼り合わされている。接着層５０１ｅは、実施形態１と異なり、赤外カットフィルタ３００とセンサ素子１００ｅとが対面する面の全面に設けられている。つまり、実施形態２と同様に、キャビティレス構造である。
【０１９３】
センサ素子１００ｅは、図１９，図２０に示すように、実施形態１と同様に、画素領域ＰＡと、その周囲に位置する周辺領域ＳＡとが設けられている。画素領域ＰＡは、実施形態１と同様に、矩形形状であり、複数の画素（図示無し）が水平方向ｘと垂直方向ｙとのそれぞれに、配置されている。しかし、周辺領域ＳＡにおいては、実施形態１と異なり、周辺回路の一部または全部が設けられていない。本実施形態では、センサ素子１００ｅの周辺領域ＳＡに設けられなかった周辺回路の一部または全部は、ロジック回路素子２００に設けられている。たとえば、センサ素子１００ｅの周辺領域ＳＡにおいては、上述の図４で示した垂直駆動回路１３とタイミングジェネレータ１８とが設けられている。そして、ロジック回路素子２００においては、たとえば、上述の図４で示したカラム回路１４と、水平駆動回路１５と、外部出力回路１７とが設けられている。
【０１９４】
図２１に示すように、センサ素子１００ｅにおいては、半導体基板１０１の表面（下面）に、配線層１１１が設けられている。そして、センサ素子１００ｅにおいて、画素領域ＰＡには、半導体基板１０１の内部にフォトダイオード２１が設けられている。実施形態１と異なり、画素領域ＰＡには、半導体基板１０１の裏面（上面）に、カラーフィルタＣＦとマイクロレンズＭＬとが順次設けられている。フォトダイオード２１は、半導体基板１０１の裏面側から、マイクロレンズＭＬとカラーフィルタＣＦと配線層１１１とを介して入射する入射光Ｈを受光する。つまり、本実施形態の固体撮像装置は、「裏面照射型」のイメージセンサチップである。
【０１９５】
ロジック回路素子２００は、図１９，図２０に示すように、センサ素子１００ｅにおいて、赤外カットフィルタ３００が配置された面に対して、反対の面の側に配置されている。ロジック回路素子２００は、センサ素子１００と電気的に接続されている。
【０１９６】
図２１に示すように、ロジック回路素子２００は、半導体基板２０１を含む。たとえば、半導体基板２０１は、単結晶シリコンで形成されており、センサ素子１００ｅと対面するように配置されている。
【０１９７】
ロジック回路素子２００において、半導体基板２０１は、センサ素子１００ｅの側の表面に、半導体素子２２０が設けられている。半導体素子２２０は、たとえば、ＭＯＳトランジスタであり、図示を省略しているが、図４で示した周辺回路を構成するように、複数が設けられている。この半導体基板２０１の表面（上面）を被覆するように、配線層２１１が設けられている。配線層２１１は、多層配線層であって、複数の配線２１１ｈと絶縁層２１１ｚとを含む。配線層２１１は、配線２１１ｈと絶縁膜とが交互に積層されて形成されており、各配線２１１ｈが、絶縁層２１１ｚで覆われるように設けられている。また、配線層２１１中には、パッド電極ＰＡＤが設けられている。
【０１９８】
ロジック回路素子２００において、半導体基板１０１の裏面（下面）には、図２１に示すように、絶縁層４００と導電層４０１とが順次設けられている。そして、その導電層４０１の下面に、バンプ４０２が設けられている。
【０１９９】
ロジック回路素子２００においては、図２１に示すように、半導体基板２０１を貫通するビアホールＶＨが設けられている。つまり、スルーシリコンビアが設けられている。このビアホールＶＨは、配線層２１１に設けられたパッド電極ＰＡＤの下面を露出するように形成されている。そして、そのビアホールＶＨの内部には、絶縁層４００を介して導電層４０１が被覆されている。絶縁層４００には、パッド電極ＰＡＤの下面の一部を露出させるように開口が形成されている。そして、導電層４０１は、その絶縁層４００の開口を埋め込むように形成されており、パッド電極ＰＡＤと電気的に接続されている。
【０２００】
センサ素子１００ｅとロジック回路素子２００は、図２０に示すように、接合されている。ここでは、図２１に示すように、センサ素子１００ｅの配線層１１１とロジック回路素子２００の配線層２１１とが接合されており、各配線層１１１，２１１の間が配線で電気的に接続されている。
【０２０１】
（２）まとめ
以上のように、本実施形態の赤外カットフィルタ層３１１は、実施形態１と同様に、ガラス基板３０１においてセンサ素子１００ｅに対面する側の面のうち、画素領域ＰＡに対応する部分と、周辺領域ＳＡの一部とを被覆するように形成されている。また、接着層５０１ｅは、センサ素子１００と赤外カットフィルタ３００とが対面する面の周辺部分において、ガラス基板３０１にて赤外カットフィルタ層３１１で被覆されていない部分と、その赤外カットフィルタ層３１１の周辺部分とに少なくとも接している。
【０２０２】
したがって、本実施形態は、実施形態１と同様に、製造効率の向上、コストダウン、信頼性の向上、小型化を容易に実現できる。
なお、本実施形態においては、センサ素子１００の周辺領域ＳＡに周辺回路の一部を設ける場合について説明したが、これに限定されない。センサ素子１００の周辺領域ＳＡに周辺回路を設けず、ロジック回路素子２００に、図４で示した周辺回路の全てを設けるように、構成しても良い。その他、ロジック回路素子２００に代えて、配線基板を設けても良い。すなわち、機能が異なる複数の半導体チップを積み重ねて、固体撮像装置を構成しても良い。
【０２０３】
＜６．その他＞
本発明の実施に際しては、上記した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形例を採用することができる。
【０２０４】
上記の実施形態においては、半導体装置が固体撮像装置である場合、その固体撮像装置をカメラに適用する場合について説明したが、これに限定されない。スキャナーやコピー機などのように、固体撮像装置を備える他の電子機器に適用しても良い。
【０２０５】
また、上記の実施形態においては、２つまたは３つの半導体チップを積層する場合について説明したが、これに限定されない。４つ以上の半導体チップを積層する場合において、本発明を適用しても良い。
【０２０６】
その他、上記の各実施形態を、適宜、組み合わせても良い。
【０２０７】
なお、上記の実施形態において、固体撮像装置１は、本発明の固体撮像装置に相当する。また、上記の実施形態において、カメラ４０は、本発明の電子機器に相当する。また、上記の実施形態において、センサ素子１００，１００ｅは、本発明の固体撮像素子に相当する。また、上記の実施形態において、半導体基板１０１，半導体ウエハ１０１Ｗは、本発明の半導体基板に相当する。また、上記の実施形態において、赤外カットフィルタ３００は、本発明の光学フィルタに相当する。また、上記の実施形態において、ガラス基板３０１，ガラスウエハ３０１Ｗは、本発明の透明基板に相当する。また、上記の実施形態において、赤外カットフィルタ層３１１，３１１ｄは、本発明のフィルタ層に相当する。また、上記の実施形態において、接着層５０１，５０１ｂ，５０１ｅは、本発明の接着層に相当する。また、上記の実施形態において、キャビティ部６００は、本発明のキャビティ部に相当する。また、上記の実施形態において、画素Ｐは、本発明の画素に相当する。また、上記の実施形態において、画素領域ＰＡは、本発明の画素領域に相当する。
【符号の説明】
【０２０８】
１・・・固体撮像装置、１３・・・垂直駆動回路、１４・・・カラム回路、１５・・・水平駆動回路、１７・・・外部出力回路、１７ａ・・・ＡＧＣ回路、１７ｂ・・・ＡＤＣ回路、１８・・・タイミングジェネレータ、１９・・・シャッター駆動回路、２１・・・フォトダイオード、２２・・・転送トランジスタ、２３・・・増幅トランジスタ、２４・・・選択トランジスタ、２５・・・リセットトランジスタ、２６・・・転送線、２７・・・垂直信号線、２８・・・アドレス線、２９・・・リセット線、４０・・・カメラ、４３・・・制御部、４４・・・信号処理部、１００，１００ｅ・・・センサ素子、１０１・・・半導体基板、１０１Ｗ・・・半導体ウエハ、２００・・・ロジック回路素子、２２０・・・半導体素子、３００・・・赤外カットフィルタ、３０１・・・ガラス基板、３０１Ｗ・・・ガラスウエハ、３１１，３１１ｄ・・・赤外カットフィルタ層、４００・・・絶縁層、４０１・・・導電層、４０２・・・バンプ、５０１，５０１ｂ，５０１ｅ・・・接着層、６００・・・キャビティ部、ＣＦ・・・カラーフィルタ、ＪＳ・・・受光面、ＭＬ・・・マイクロレンズ、ＮＣ・・・ノッチパターン、Ｐ・・・画素、ＰＡ・・・画素領域、ＰＢ・・・画素分離部、ＰＲ，ＰＲｄ・・・フォトレジストパターン、ＰＲ１・・・第１フォトレジストパターン、ＰＲ２・・・第２フォトレジストパターン、ＶＨ・・・ビアホール
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板にフィルタ層が形成されている光学フィルタと、
前記光学フィルタに対面するように配置されており、前記フィルタ層を介して入射する光を受光する画素が半導体基板の画素領域に複数配列されている固体撮像素子と、
前記光学フィルタと前記固体撮像素子との間に設けられており、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせている接着層と
を有し、
前記フィルタ層は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であって、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように形成されており、
前記接着層は、前記固体撮像素子と前記光学フィルタとが対面する面の周辺部分において、前記透明基板にて前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに、少なくとも接するように設けられている、
固体撮像装置。
【請求項２】
前記光学フィルタと前記固体撮像素子とが対面する間にはキャビティ部が設けられており、
前記固体撮像素子は、前記キャビティ部を介して入射する光を前記画素が受光するように前記画素領域が設けられており、
前記接着層は、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とが対面する間において、前記キャビティ部の周辺を囲うように設けられている、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記接着層は、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とが対面する面の全面に設けられている、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記フィルタ層は、前記透明基板の側から前記固体撮像素子の側へ向かって幅が狭くなるように、側端面が傾斜しており、
前記接着層は、前記フィルタ層において傾斜する側端面を被覆するように設けられている、
請求項２または３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
透明基板にフィルタ層を形成することで光学フィルタを形成する、光学フィルタ形成工程と、
光を受光する画素を半導体基板の画素領域に複数設けることで固体撮像素子を形成する、固体撮像素子形成工程と、
前記フィルタ層を介して入射する光を前記画素が受光するように前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを対面させた間に接着層を設けることによって、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる、貼り合わせ工程と
を有し、
前記光学フィルタ形成工程では、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜を、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように設けることによって、前記フィルタ層を形成し、
前記貼り合わせ工程では、前記透明基板にて前記半導体基板に対面する面の周辺部分であって前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに少なくとも接するように、前記接着層を設けることで、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる、
固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】
前記光学フィルタ形成工程では、前記透明基板に前記光学フィルタを複数形成し、
前記固体撮像素子形成工程では、前記半導体基板に前記固体撮像素子を複数形成し、
前記貼り合わせ工程では、前記複数の光学フィルタのそれぞれと前記複数の固体撮像素子とのそれぞれが対応するように、前記透明基板と前記半導体基板とを位置合わせして貼り合わせ、
前記透明基板と前記半導体基板とが貼り合わされた状態のものについてダイシング加工を実施することで、複数の固体撮像装置に分割する、
請求項５に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記光学フィルタ形成工程では、リフトオフ法によって前記透明基板に前記フィルタ層を形成する、
請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記光学フィルタ形成工程は、
前記透明基板の面において前記フィルタ層を形成する領域以外の領域の上方に位置するように、フォトレジストパターンを形成する、フォトレジストパターン形成ステップと、
前記透明基板の上面と前記フォトレジストパターンの上面とを被覆するように、前記フォトレジストパターンが形成された前記透明基板の面にフィルタ層を成膜する、フィルタ層成膜ステップと、
前記フィルタ層が上面に被覆されたフォトレジストパターンを除去する、フォトレジストパターン除去ステップと
を含み、
前記フォトレジストパターン形成ステップでは、前記透明基板に近い側が狭い幅であって、前記透明基板から離れるに伴って幅が広がった断面形状になるように、前記フォトレジストパターンを形成する、
請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記光学フィルタ形成工程では、前記半導体基板に形成されたノッチ形状と同じノッチパターンを、前記フィルタ層の形成と同時に、前記透明基板に形成し、
前記貼り合わせ工程では、前記半導体基板のノッチ形状と、前記透明基板のノッチパターンとを用いて、前記半導体基板と前記透明基板とを位置合わせする、
請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
透明基板にフィルタ層が形成されている光学フィルタと、
前記光学フィルタに対面するように配置されており、前記フィルタ層を介して入射する光を受光する画素が半導体基板の画素領域に複数配列されている固体撮像素子と、
前記光学フィルタと前記固体撮像素子との間に設けられており、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせている接着層と
を有し、
前記フィルタ層は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であって、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように形成されており、
前記接着層は、前記固体撮像素子と前記光学フィルタとが対面する面の周辺部分において、前記透明基板にて前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに、少なくとも接するように設けられている、
電子機器。
【請求項１】
透明基板にフィルタ層が形成されている光学フィルタと、
前記光学フィルタに対面するように配置されており、前記フィルタ層を介して入射する光を受光する画素が半導体基板の画素領域に複数配列されている固体撮像素子と、
前記光学フィルタと前記固体撮像素子との間に設けられており、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせている接着層と
を有し、
前記フィルタ層は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であって、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように形成されており、
前記接着層は、前記固体撮像素子と前記光学フィルタとが対面する面の周辺部分において、前記透明基板にて前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに、少なくとも接するように設けられている、
固体撮像装置。
【請求項２】
前記光学フィルタと前記固体撮像素子とが対面する間にはキャビティ部が設けられており、
前記固体撮像素子は、前記キャビティ部を介して入射する光を前記画素が受光するように前記画素領域が設けられており、
前記接着層は、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とが対面する間において、前記キャビティ部の周辺を囲うように設けられている、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項３】
前記接着層は、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とが対面する面の全面に設けられている、
請求項１に記載の固体撮像装置。
【請求項４】
前記フィルタ層は、前記透明基板の側から前記固体撮像素子の側へ向かって幅が狭くなるように、側端面が傾斜しており、
前記接着層は、前記フィルタ層において傾斜する側端面を被覆するように設けられている、
請求項２または３に記載の固体撮像装置。
【請求項５】
透明基板にフィルタ層を形成することで光学フィルタを形成する、光学フィルタ形成工程と、
光を受光する画素を半導体基板の画素領域に複数設けることで固体撮像素子を形成する、固体撮像素子形成工程と、
前記フィルタ層を介して入射する光を前記画素が受光するように前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを対面させた間に接着層を設けることによって、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる、貼り合わせ工程と
を有し、
前記光学フィルタ形成工程では、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜を、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように設けることによって、前記フィルタ層を形成し、
前記貼り合わせ工程では、前記透明基板にて前記半導体基板に対面する面の周辺部分であって前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに少なくとも接するように、前記接着層を設けることで、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせる、
固体撮像装置の製造方法。
【請求項６】
前記光学フィルタ形成工程では、前記透明基板に前記光学フィルタを複数形成し、
前記固体撮像素子形成工程では、前記半導体基板に前記固体撮像素子を複数形成し、
前記貼り合わせ工程では、前記複数の光学フィルタのそれぞれと前記複数の固体撮像素子とのそれぞれが対応するように、前記透明基板と前記半導体基板とを位置合わせして貼り合わせ、
前記透明基板と前記半導体基板とが貼り合わされた状態のものについてダイシング加工を実施することで、複数の固体撮像装置に分割する、
請求項５に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項７】
前記光学フィルタ形成工程では、リフトオフ法によって前記透明基板に前記フィルタ層を形成する、
請求項６に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項８】
前記光学フィルタ形成工程は、
前記透明基板の面において前記フィルタ層を形成する領域以外の領域の上方に位置するように、フォトレジストパターンを形成する、フォトレジストパターン形成ステップと、
前記透明基板の上面と前記フォトレジストパターンの上面とを被覆するように、前記フォトレジストパターンが形成された前記透明基板の面にフィルタ層を成膜する、フィルタ層成膜ステップと、
前記フィルタ層が上面に被覆されたフォトレジストパターンを除去する、フォトレジストパターン除去ステップと
を含み、
前記フォトレジストパターン形成ステップでは、前記透明基板に近い側が狭い幅であって、前記透明基板から離れるに伴って幅が広がった断面形状になるように、前記フォトレジストパターンを形成する、
請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項９】
前記光学フィルタ形成工程では、前記半導体基板に形成されたノッチ形状と同じノッチパターンを、前記フィルタ層の形成と同時に、前記透明基板に形成し、
前記貼り合わせ工程では、前記半導体基板のノッチ形状と、前記透明基板のノッチパターンとを用いて、前記半導体基板と前記透明基板とを位置合わせする、
請求項７に記載の固体撮像装置の製造方法。
【請求項１０】
透明基板にフィルタ層が形成されている光学フィルタと、
前記光学フィルタに対面するように配置されており、前記フィルタ層を介して入射する光を受光する画素が半導体基板の画素領域に複数配列されている固体撮像素子と、
前記光学フィルタと前記固体撮像素子との間に設けられており、前記光学フィルタと前記固体撮像素子とを貼り合わせている接着層と
を有し、
前記フィルタ層は、高屈折率の誘電体層と低屈折率の誘電体層とが交互に複数積層された誘電体多層膜であって、前記透明基板において前記固体撮像素子に対面する側の面のうち、前記画素領域に対応する部分と、前記画素領域の周辺に位置する領域の一部とを被覆するように形成されており、
前記接着層は、前記固体撮像素子と前記光学フィルタとが対面する面の周辺部分において、前記透明基板にて前記フィルタ層で被覆されていない部分と、前記フィルタ層の周辺部分とに、少なくとも接するように設けられている、
電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１２−１６９４８９（Ｐ２０１２−１６９４８９Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２９９６６（Ｐ２０１１−２９９６６）
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１５日（２０１１．２．１５）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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