JPS5864892A - カラ−固体撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主としてシリコンからなる半導体ウェハに多
数のＭＯＳ）ランジスタまたは電荷転送素子をつくり込
みかつ光電変換機能を有せしめた固体撮像基板と、同基
板の受光部を覆う関係に設けられた色分解用カラーフィ
ルタ基板とからなるカラー固体撮像装置に関する。

一般に、固体撮像基板には、シリコンウェハ・に多数の
ＭＯＳ）ランジスタをつくり込んだＭＯ８方式と、シリ
コンウェハに多数の電荷転送素子をつくり込んだｃＣＤ
方式またはＢＢＤ方式とがある。前者の構成を示す第１
図において、固体撮像基板１は、ＭＯＳ）ランジスタ２
およびフォトダイオード３をつくり込んだ多数の画素領
域４を基盤目状に配列してなる受光部６と、走査時にＭ
ＯＳトランジスタ２を順次にスイッチ動作させる垂直シ
フトレジスタ６と、水平シフトレジスタ７とを備えてい
る。そして、かかる固体撮像基板１の受光部６にカラー
フィルタ基板を貼着することによってカラー固体撮像装
置が得られる。

固体撮像基板１には、画素領域４の配列によって決まる
方向性があり、一方、カラーフィルタ基板にもカラーフ
ィルタ要素の配列線によって決まる方向性が・あるので
、前記貼着にさいしての相対的な位置合せが重要となり
、ここに高い精度が要求される。そこで、固体撮像基板
１の表面に複数個の標識８を付し、カラーフィルタ基板
側にモ同様の標識を付して、前記位置合せを容易にして
いる。９は電極端子引出し部を示す。

第２図に示すように、カラー固体撮像装置を構成する固
体撮像基板１およびカラーフィルタ基板１０は、通常、
パッケージ用セラミック基台１１上に一マウントされ、
セラミック基台１１の凹所内に設けられた固体撮像基板
１は、その裏面側に設けられた導電性接着剤１２により
基台１１に接着される。固体撮像基板１の表面上にカラ
ーフィルタ基板１ｏを貼着する場合、まず、固体撮像基
板１の受光部上に熱硬化型または紫外線硬化型のエポキ
シ系樹脂またはその他の透光性接着剤１３を適量滴下し
、その上にカラーフィルタ基板１ｏを載せる。そして、
顕微鏡で観察しながらカラーフィルタ基板１ｏと固体撮
像基板１とを位置合せする。位置合せ後に圧力を加えて
固定し、加熱処理または紫外線照射を行なって接着剤１
３を硬化させる。なお、カラーフィルタ基板１ｏは、透
明なガラス板１４上にカラーフィルタ膜１６を形成した
ものであり、１６はポンディングワイヤを示す。

ところで、前述のような従来の貼着方法によると、接着
剤１３に対して、可視光領域での光吸収がほとんどない
こと、カラーフィルタ膜１６および固体撮像基板１の各
特性を劣化させないことなどの条件が要求される。また
、接着剤１３が熱硬化型の場合は加熱装置を要し、紫外
線硬化型の場合には紫外線光源を要するので、フィルタ
貼着装置が大形となる。その上、位置合せ時の接着剤１
３が標識８の透視を困難にしたり、接着剤１３の層中に
気泡を生じて光学的特性を著しく損なうことがある。

本発明は、前述のような従来の欠点を除去すべくなされ
たもので、つぎに本発明のカラー固体撮像装置を図面に
示した実施例とともに説明する。

第３図に示される本発明実施の構成が、第２図に示した
従来の構成と異なるところは、固体撮像基板１の受光部
とカラーフィルタ基板１ｏとの間に接着剤の層が存在し
ないことであり、カラーフィルタ基板１ｏは、固体撮像
基板１に対し同基板１の受光部を避けた領域で接着され
ている。すなわち、カラーフィルタ基板１ｏは、その側
周面の全部または一部分に塗布された速乾性の接着剤１
７により固体撮像基板１に接着されており、カラーフィ
ルタ基板１０は、微小空間１８を介して前記受光部に向
き合っている。

このような構成では、接着剤１７に対して前述のような
きびしい条件が要求されず、しかも、カラーフィルタ基
板１０と固体撮像基板１との間に気泡を混入させるよう
なことも解消される。また、前記位置合せ時における標
識の透視が容易となるのみならず、位置合せのための微
細調整移動に接着剤の粘性が抵抗作用を与えることもな
い。さらに、接着処理を短時間で終了できるため、フィ
ルタ貼着装置の稼動率を高め得るのみならず、同貼着装
置の簡素化が可能となる。

第４図にフィルタ貼着装置の構成を例示する。

この貼着装置は、セラミック基台１１を真空吸引により
吸着保持するチップ保持台１９と、カラーフィルタ基板
１ｏを真空吸引により吸着保持するフィルタホルダ２０
と、貼着位置合せの観察に供される顕微鏡２１等を備え
ている。チップ保持台１９は、一平面内で水平方向およ
び垂直方向へ移動できるのみならず、回転および高さ調
整ができるようになっている。また、フィルタホルダ２
゜ば、ガラス平板またはその他の無色透明材料からなり
、第６図に示すように真空吸引用空気孔２２および接着
剤塗布用孔２３を有している。したがって・チップ保持
台１９上に固定された固体撮像基板１と、フィルタホル
ダ２ｏにより保持されたカラーフィルタ基板１ｏとの相
対的な位置関係は、フィルタホルダ２０を透して顕微鏡
２１により観察できる。

チップ保持台１９およびこれに保持された固体撮像基板
１を、カラーフィルタ基板１ｏの直下に移動させ、かつ
、上昇させる。そして、顕微鏡２１で観察しながら必要
に応じて水平または垂直方向へ移動させあるいは回転さ
せて位置合せを行なう。その後、固体撮像基板１をさら
に上昇させてカラーフィルタ基板１０に略密着させる。

固体撮像基板１はその構造にもよるが、通常、１゛μ重
程度の凹凸を表面に有しているので、この凹凸表面の凸
部にカラーフィルタ基板１ｏが当接する程度に接近させ
るのがよいが、ここにｏ、６１ｆｍ〜１００μｍ程度の
間隔を設けてもよい。いずれにしても、カラーフィルタ
基板１ｏは、固体撮像基板１の表面に対して実質的に微
小の空間を介して向き合うことになる。この状態のもと
で、カラーフィルタ基板１０の側周面の一部分に速乾性
接着剤１７を、接着剤塗布用孔２３を通じて滴下し、カ
ラーフィルタ基板１ｏを固体撮像基板１に、基板１の受
光面を避けた領域で接着する。接着剤１７による接着個
所は、第６図に示す実施例では、カラーフィルタ基板１
ｏの側周面の４個所に選んでいる。滴下した接着剤１７
が固体撮像基板１の受光面にまわり込まないよう、接着
剤１７に１０，０００センチポアズ以上の高粘度のもの
を用いるのが好ましいＯ 第７図および第８図に示す他の実施例では、接−着剤１
７によって前述と同様に４個所での接着を行ったのち、
これをフィルタ貼着装置からとり外し、ついで熱硬化型
等の接着剤２４をカラーフィルタ基板１ｏの全周面に塗
布し、これによって固体撮像基板１とのより完全な接着
を得ている。この方法によると、熱硬化型接着剤２４の
熱硬化処理をフィルタ貼着装置外で行なうため、フィル
タ貼着装置の利用効率は高く、しかも完全な接着効果を
得ることができる。また、必要に応じては、固体撮像基
板１とカラーフィルタ基板１ｏとの相互間に不活性ガス
を充填することも可能となる。

固体撮像基板１の光電変換素子として光導電膜を使用し
たものやＭＯ８方式以外の固体撮像基板を用いたものに
も本発明を適用しうるのは勿論である。

以上のように本発明のカラー固体撮像装置は、固体撮像
基板とカラーフィルタ基板とを受光領域を避けた領域で
相互に接着し、固体撮像基板の受光部ではカラーフィル
タ基板との間に微小空間を有せしめたから、接着剤の材
質選定が容易となるのみならず、接着剤中に存在する気
泡のために撮像画像に欠陥を生じるような心配が全くな
く、良好な撮像特性を得ることができる。また、カラー
フィルタ基板貼着時の位置決めが容易となるほか、速乾
性の接着剤を使用でき、貼着工程の能率を高めることが
可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はＭＯ８方式固体撮像基板の構成を説明するため
の平面図、第２図は従来のカラー固体撮像装置の側断面
図、第３図は本発明を実施したカラー固体撮像装置の側
断面図、第４図は同装置のカラーフィルタ基板を貼着す
る工程で用いるフィルタ貼着装置の構成図、第６図は同
。貼着装置のフィルタホルダとカラーフィルタ基板との
関係を示す側断面図、第６図は本発明を実施したカラー
固体撮像装置の平面図、第７図は本発明の他の実施例の
平面図、第８図は第７図の■−■′断面図である０ １・・・・・・固体撮像基板、５・・・・・・同基板の
受光部、１０・・・・・・カラーフィルタ基板、１７．
２４・・・・・・接着剤、１８・・・・・・微小空間。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図 　　１２ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 固体撮像基板と同基板の受光部を覆うカラーフィルタ基
   板とが、前記受光部を避けた領域で相互に接着され、前
   記受光部では微小空間を介して相対向していることを特
   徴とするカラー固体撮像装置。