固体摄像装置、相机模块及固体摄像装置的制造方法
【专利说明】固体摄像装置、相机模块及固体摄像装置的制造方法
[0001]相关申请
[0002]本申请案享有以日本专利申请案2014-250802号(申请日:2014年12月11日)作为基础申请案的优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的全部内容。
技术领域
[0003]本发明的实施方式涉及一种固体摄像装置、相机模块及固体摄像装置的制造方法。
【背景技术】
[0004]以往的固体摄像装置具有:传感器基板，具有受光部;粘接剂，形成在受光部的周围的传感器基板上;及玻璃基板，配置在粘接剂上。在这种固体摄像装置中，在受光部与玻璃基板之间形成有被粘接剂包围的空间。
[0005]该空间被导热性极低的空气填充，因此难以成为从传感器基板产生的热的散热路径。因此，以往的固体摄像装置的散热性较差，有在受光部上的空间内蓄积热的问题。其结果，产生源自热的干扰，固体摄像装置的摄像特性劣化。
[0006]进而，入射至这种固体摄像装置的光经由玻璃基板、空气到达至传感器基板的受光部。然而，无法避免玻璃基板与空气的界面上的光的反射，从而无法避免因这种光的反射而导致的固体摄像装置的感度劣化。如此，即便是因入射的光的反射也会导致固体摄像装置的摄像特性劣化。
【发明内容】
[0007]本发明的实施方式提供一种能够改善摄像特性的固体摄像装置、相机模块及固体摄像装置的制造方法。
[0008]实施方式的固体摄像装置具备:传感器基板，具有微透镜;透明树脂层，以与包含所述微透镜的表面的所述传感器基板的主表面接触的方式设置;及透明基板，配置在所述透明树脂层的上表面上。所述透明树脂层的导热率高于空气，所述透明树脂层的折射率较所述微透镜低且为所述透明基板以下。
【附图说明】
[0009]图1是第I实施例的固体摄像装置的一剖视图。
[0010]图2A是用来说明第I实施例的固体摄像装置的制造方法的与图1对应的剖视图。
[0011]图2B是用来说明第I实施例的固体摄像装置的制造方法的与图1对应的剖视图。
[0012]图2C是用来说明第I实施例的固体摄像装置的制造方法的与图1对应的剖视图。
[0013]图2D是用来说明第I实施例的固体摄像装置的制造方法的与图1对应的剖视图。
[0014]图3是用来说明第I实施例的固体摄像装置的散热作用的与图1相当的剖视图。
[0015]图4是第2实施例的固体摄像装置的一剖视图。
[0016]图5A是用来说明第2实施例的固体摄像装置的制造方法的与图4对应的剖视图。
[0017]图5B是用来说明第2实施例的固体摄像装置的制造方法的与图4对应的剖视图。
[0018]图5C是用来说明第2实施例的固体摄像装置的制造方法的与图4对应的剖视图。
[0019]图f5D是用来说明第2实施例的固体摄像装置的制造方法的与图4对应的剖视图。
[0020]图6是第3实施例的固体摄像装置的一剖视图。
[0021]图7A是用来说明第3实施例的固体摄像装置的制造方法的与图6对应的剖视图。
[0022]图7B是用来说明第3实施例的固体摄像装置的制造方法的与图6对应的剖视图。
[0023]图8是第4实施例的固体摄像装置的一剖视图。
[0024]图9A是用来说明第4实施例的固体摄像装置的制造方法的与图8对应的剖视图。
[0025]图9B是用来说明第4实施例的固体摄像装置的制造方法的与图8对应的剖视图。
[0026]图10是第5实施例的固体摄像装置的一剖视图。
[0027]图1lA是用来说明第5实施例的固体摄像装置的制造方法的与图10对应的剖视图。
[0028]图1lB是用来说明第5实施例的固体摄像装置的制造方法的与图10对应的剖视图。
[0029]图1lC是用来说明第5实施例的固体摄像装置的制造方法的与图10对应的剖视图。
[0030]图12是第6实施例的固体摄像装置的一剖视图。
[0031]图13A是用来说明第6实施例的固体摄像装置的制造方法的与图12对应的剖视图。
[0032]图13B是用来说明第6实施例的固体摄像装置的制造方法的与图12对应的剖视图。
[0033]图13C是用来说明第6实施例的固体摄像装置的制造方法的与图12对应的剖视图。
[0034]图14是用来说明第6实施例的固体摄像装置的散热作用的与图12相当的剖视图。
[0035]图15是应用第I实施例的固体摄像装置的相机模块的一剖视图。
[0036]图16A是用来说明图15的相机模块的组装方法的与图15对应的剖视图。
[0037]图16B是用来说明图15的相机模块的组装方法的与图15对应的剖视图。
【具体实施方式】
[0038]以下，参照附图对实施例的固体摄像装置及固体摄像装置的制造方法、以及相机模块详细地进行说明。
[0039]<第1实施例>
[0040]图1是第I实施例的固体摄像装置的一剖视图。图1所示的固体摄像装置10包含传感器基板11、透明树脂层12、及透明基板13。
[0041]传感器基板11接收光并进行光电转换而产生与所接收到的光对应的电信号。该传感器基板11是通过在半导体基板14上设置受光部15、各种信号处理电路(未图示)等而构成。
[0042]半导体基板14例如为经薄型化的硅基板。另外，受光部15形成在半导体基板14的大致中央部，且通过二维排列多个像素而构成。各像素至少具备:光电二极管15a，进行光电转换;及微透镜15b，将光聚光于光电二极管15a。此外，在图1中，光电二极管15a被不为一个杂质层，但实际上于每一像素分离。另外，所述信号处理电路至少包含输出电路，该输出电路基于在受光部15形成的信号电荷而形成电信号。各种信号处理电路除包含输出电路以夕卜，也可包含逻辑电路等，该逻辑电路对从输出电路输出的电信号进行所需的信号处理。
[0043]透明树脂层12为至少相对于期望由固体摄像装置10接收的波长透明的树脂层。在本实施例中，透明树脂层为至少相对于可见光(380nm?780nm左右的波段的光)透明的树脂层。透明树脂层12是以与包含通过二维排列多个微透镜15b而构成的微透镜阵列的表面的传感器基板11的主表面接触的方式设置。
[0044]透明树脂层12将传感器基板11固定于所述透明基板13，并且形成用来将在传感器基板11产生的热散热至透明基板13的散热路径。
[0045]透明基板13与透明树脂层12同样为至少相对于期望由固体摄像装置10接收的波长透明的基板。在本实施例中，透明基板13为至少相对于可见光(380nm?780nm左右的波段的光)透明的基板。透明基板13是以使该基板13的下表面仅与透明树脂层12的上表面接触的方式设置。即，透明基板13仅通过透明树脂层12支撑在传感器基板11上。
[0046]这种透明基板13例如为玻璃基板，且被用作用来使传感器基板11薄型化的支撑基板。
[0047]在这种固体摄像装置10中，形成在传感器基板11上的微透镜15b、透明树脂层12、及透明基板13分别由具有满足以下条件的导热率的材料构成。
[0048]Km>Kair
[0049]Kr>Kair
[0050]Kg>Kair
[0051 ]其中，Km为微透镜15b的导热率，Kr为透明树脂层12的导热率，Kg为透明基板13的导热率，Kair为空气的导热率。在本实施例中，例如为Km = 0.1?0.3(W/mk)、Kr = 0.1?0.3(W/mk)、Kg = I.0?I.5(W/mk)左右。
[0052]进而，在固体摄像装置10中，微透镜15b、透明树脂层12、及透明基板13分别由具有满足以下条件的折射率的材料构成。
[0053]Nm>Nr
[0054]Nr < Ng
[0055]其中，Nm为微透镜15b的折射率，Nr为透明树脂层12的折射率，Ng为透明基板13的折射率。在本实施例中，例如为Nm=1.8、Nr = l.2、Ng = l.5左右。
[0056]图2A?图2D的各图是用来说明本实施例的固体摄像装置10的制造方法的与图1对应的剖视图。以下，参照图2A?图2D对本实施例的固体摄像装置10的制造方法进行说明。此夕卜，在该制造方法中执行的各步骤全部是在晶片的状态下执行。
[0057]首先，如图2A所示，通过在作为半导体晶片的一例的硅晶片16的主表面上，二维排列多个具备光电二极管15a及微透镜15b等的像素而形成受光部15。例如，光电二极管15a是通过对硅晶片16的表面注入所需导电型的离子而形成，微透镜15b是通过利用熔融法将经图案化的块状的微透镜材成形为透镜状而形成。此外，在该步骤中，也可形成各种信号处理电路。
[0058]其次，如图2B所不，以与包含由多个微透镜15b构成的微透镜阵列的表面的娃晶片16的整个主表面接触的方式形成透明树脂层12。透明树脂层12是通过例如利用旋转涂布法将透明树脂材料涂布在硅晶片16的主表面上而形成。
[0059]其次，如图2C所示，以与透明树脂层12的上表面接触的方式配置作为透明基板的一例的玻璃晶片17，并隔着透明树脂层12将玻璃晶片17与硅晶片16相互固定。这是通过例如利用加热、紫外线照射等方法使透明树脂层12硬化而进行。
[0060]以这种方式使硅晶片16支撑在玻璃晶片17之后，将硅晶片16薄型化。硅晶片16的薄型化是通过例如将硅晶片16的背面研磨至晶片16成为特定厚度为止而进行。
[0061]最后，如图2D所示，将维持晶片状态而形成的多个固体摄像装置10单片化。通过单片化，具有受光部15等的硅晶片16成为传感器基板11，玻璃晶片17成为透明基板13。此外，单片化是以例如如下方式执行。首先，将维持晶片状态而形成的多个固体摄像装置10固定在切割带等支撑材上。其次，通过切割而将相当于受光部15之间的硅晶片16、透明树脂层
12、及玻璃基板17切断。最后，将被切断的各固体摄像装置10