JP5324890B2 - カメラモジュールおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、カメラモジュールおよびその製造方法に関し、より詳しくはウエハレベルで作製可能な遮光膜を備えたカメラモジュールに関する。
従来のカメラモジュールには、低コスト化と小型化の要求からＣＳＰ（Chip Size Package）タイプが有望なっており、ウエハレベルＣＳＰのカメラデバイス（特許文献１、参照）や、受光素子を含む回路部を有する半導体チップとその上に形成された被覆層とを有し、半導体チップ全体および被覆層の側面に封止樹脂が形成された構造（特許文献２、参照）などが知られている。
特表２００５−５３９２７６
特開２００４−３６３３８０
しかしながら、いずれの従来カメラモジュールにおいても、ウエハレベルでセンサ基板とレンズ基板を実装しても、ダイシング工程で個片化後に遮光性のカバーをカメラモジュールのチップ毎に被覆する必要がある。この遮光性のカバーはダイシング工程後しか被覆できないため、ウエハレベルでの遮光方法がなく、カメラモジュールのチップ毎の工程数が多くなり、工程の削減が可能な構造が望まれる。
たとえば、特許文献２は、半導体チップの裏面の外部端子を高く柱状にした後に、半導体装置の裏面側面を覆う封止層を形成し、封止層を研磨した後に外部端子上にバンプ電極を形成して、全体として厚い半導体装置を開示しているが、この従来技術において柱状外部端子からバンプ電極を引き出すために種々工程が追加され、さらに、レンズ部組み込み工程など製造工程が多くなる問題がある。
そこで、本発明は以上の従来の技術問題に鑑みて考案されたものであり、製造工程数を抑えカメラモジュールの歩留を向上させ得るカメラモジュールおよびその製造方法を提供することが解決しようとする課題の一つとして挙げられる。
本発明によるカメラモジュールの製造方法は、各々が光電変換素子の受光部を含む複数のセンサ部のアレイを有する半導体ウエハに対して、センサ部の各々の周囲にてスペーサ部を介して固着されかつ、空間を隔ててセンサ部にそれぞれ対向する複数のレンズ部のアレイを有する透光性光学ウエハからなる貼着体を形成する工程と、
貼着体をスペーサ部にて切断して、各々がスペーサにて接合されたセンサチップおよびレンズチップからなるカメラモジュールの複数に個片化する工程と、を含むカメラモジュールの製造方法であって、
透光性光学ウエハ上に複数のレンズ部の各々のレンズ開口を画定する遮光性マスク膜を形成する工程と、
貼着体の透光性光学ウエハにスペーサ部に達する溝を形成し、溝に遮光性樹脂を充填して遮光性樹脂層を形成する工程と、
溝より狭い幅で遮光性樹脂層を切断することにより、遮光性樹脂層がレンズチップの側面に設けられたカメラモジュールの複数に個片化する工程と、を含むことを特徴とする。
貼着体をスペーサ部にて切断して、各々がスペーサにて接合されたセンサチップおよびレンズチップからなるカメラモジュールの複数に個片化する工程と、を含むカメラモジュールの製造方法であって、
透光性光学ウエハ上に複数のレンズ部の各々のレンズ開口を画定する遮光性マスク膜を形成する工程と、
貼着体の透光性光学ウエハにスペーサ部に達する溝を形成し、溝に遮光性樹脂を充填して遮光性樹脂層を形成する工程と、
溝より狭い幅で遮光性樹脂層を切断することにより、遮光性樹脂層がレンズチップの側面に設けられたカメラモジュールの複数に個片化する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明のカメラモジュールは、光電変換素子の受光部を含むセンサ部を有するセンサチップと、
センサチップに対してセンサ部の周囲にてスペーサを介して固着されかつ空間を隔ててセンサ部に対向するレンズ部を有するレンズチップと、からなり、
レンズチップ上に形成されたレンズ部のレンズ開口を画定する遮光性マスク膜と、
レンズチップおよびスペーサ部の側面の少なくとも一部が共通な外部平坦面として形成された遮光性樹脂層とを有することを特徴とする。
センサチップに対してセンサ部の周囲にてスペーサを介して固着されかつ空間を隔ててセンサ部に対向するレンズ部を有するレンズチップと、からなり、
レンズチップ上に形成されたレンズ部のレンズ開口を画定する遮光性マスク膜と、
レンズチップおよびスペーサ部の側面の少なくとも一部が共通な外部平坦面として形成された遮光性樹脂層とを有することを特徴とする。
本発明のカメラモジュール製造方法では、ダイシング領域（スペーサ部）に溝を形成し、その内部に遮光性樹脂を注入することでコストを抑えて形成することが可能となる。よって、本発明によれば、ダイシング領域に溝を形成した後に半導体チップ全体に樹脂層を形成して、樹脂層から電極を引き出すためにポスト形成工程が追加されている上記特許文献２の技術と比較して工程が大幅に減少される。
また、本発明によれば、溝形成において半導体ウエハはカットせずに、透光性光学ウエハ部分のみをカットしているので、上記特許文献２の技術に比較して、１枚の半導体ウエハから得られるカメラモジュールの有効数を多くすることでき、歩留が向上する。
本発明による半導体装置の製造方法においては、遮光性樹脂層は、外側面がレンズチップの側面および半導体チップの側面に平行であるように、溝がスペーサ部を分断するように形成されることができる。すなわち、この実施例構造では、遮光性樹脂層が、レンズチップの側面と透光性光学ウエハおよび半導体ウエハ間のスペーサ部とにのみ固着されるので、耐湿性などの信頼性を維持するとともに、遮光性樹脂層の材料節約が可能となる。さらに、本発明では、可視光を遮光するシリコンウエハをスペーサに採用した場合、スペーサ全てに溝形成を行う必要がなくなり樹脂量の更なる節約となる。
ここで、カメラモジュールの製造方法は、上記貼着体の形成後、貼着体の半導体ウエハを研削して半導体ウエハの厚さを減少させる工程を含むことができるので、透光性光学ウエハが半導体ウエハを支持して強度を保持して、貼着体処理工程中や移送中の半導体ウエハ破損の回避に貢献する。
本発明による実施形態のカメラモジュールについて添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、各図において、同一の構成要素については別の図に示している場合でも同一の符号を与え、その詳細な説明を省略する。さらに、実施形態は例示に過ぎずこれらに本発明は制限されないことはいうまでもない。
図１は、概略として、センサチップ１０とレンズチップ４０がスペーサ部１５１を介して貼り合わされている実施例のカメラモジュールの断面図である。
カメラモジュール１００は、レンズモジュールであるレンズチップ４０と、これにスペーサ部１５１で貼り付けられた、貫通電極６を設けた光電変換素子の受光部を含むセンサ部が形成されたシリコン基板であるセンサチップ１０とで構成される。レンズチップ４０はガラス平板４と遮光性マスク膜ＭＦとレンズ部１２１とＩＲカットフィルタ１４１とからなり、ガラス平板の透光性光学ウエハ（以下、ガラスウエハという）から、センサチップと共に個片化されたものである。ＩＲカットフィルタ１４１は、外部から赤外線が受光部１１に入射されて生じるノイズなどを防止する。
レンズチップ４０では、ガラス平板４の一方の主面（内面）上にＩＲカットフィルタ１４１が成膜され、その裏面（外面）にレンズ開口を画定する遮光性マスク膜ＭＦが蒸着されている。この遮光性マスク膜ＭＦはたとえばクロム膜を用いれば良い。ＩＲカットフィルタ１４１は蒸着などによって成膜された誘電体多層膜であり、たとえば屈折率の高い無機材料膜と低い無機材料膜が交互に積層されて構成されている。
遮光性マスク膜ＭＦおよびその開口から露出するガラス平板４上に透光性樹脂からなるレンズ部１２１が形成されている。透光性樹脂は紫外線硬化型でも熱硬化型でもどちらでも良い。またレンズ部１２１は少なくとも外部の片面には形成されるが、ガラス平板４内面に形成しても良い。
スペーサ部１５１は、レンズの焦点を固定するためのフランジバックを規定する所定厚のガラスからなるスペーサ９とその両面の接着材層９１からなる。接着材料としては、紫外線硬化型や熱硬化型などが用いられる。
スペーサ部１５１で貼り付けられるセンサチップ１０の第１主面には、たとえば、ＣＭＯＳセンサなどの受光素子を含む受光部１１が形成されている。受光部１１上には、光電変換素子のそれぞれに搭載されるオンチップマイクロレンズを設けてもよい。センサチップ１０の受光部１１周囲の第１主面にはこれに接続された内部配線１５および金属パッド８が受光部１１も含みセンサ部として形成されている。
また、センサチップ１０の第１主面とは反対側の第２主面（裏面）の所定の位置には外部配線１５および外部端子７が形成されており、外部端子７以外の部分上には絶縁膜１４が形成されている。
このセンサチップ１０は、その第１主面外周近傍に設けられた金属パッド８下に貫通電極６が設けられおり、これは第１および第２主面の配線１５を電気的に接続している。第１および第２主面間を貫通する貫通電極６により、受光部１１への電気的接続はセンサチップ側面に電導体を引き出すことなく、裏面の外部配線１５を介して可能となる。なお、貫通電極６は、チップ裏面全体および貫通孔内面に予め被覆された絶縁膜１６によりセンサチップ１０の材料からは電気的に絶縁されている。
レンズチップ４０は、受光部１１との間に空間が設けられるように、受光部１１の周囲においてスペーサ部１５１を介してセンサチップ１０の第１主面に固着されている。ウエハからダイシングにより個片化されるので、レンズチップ４０、センサチップ１０およびスペーサ部１５１の側面が共通な平坦面である。よって、レンズチップ４０側面に固着された遮光性樹脂層５は、スペーサ部１５１にも固着されかつ半導体チップの側面と同一平面にある外部側面を有している。これにより、レンズチップ４０の正面から見た場合、レンズチップ４０が半導体チッブ１０より小さい面積で形成される。外部からの光は、レンズチップ４０の正面裏面を通して半導体チッブ１０の主面上に到達し、受光部１１にて電気信号に変換されるが、レンズチップ４０側面からの入射光は遮光性樹脂層５により遮断される。側面に黒色の遮光性樹脂層５があるので、側面からの光の進入を防ぐことが可能なカメラモジュールができる。
以上のように、レンズチップ４０側面に遮光性樹脂層５を形成したため、レンズチップ４０が小さくなり、側面からの光の入射を抑えることができる。さらに、遮光性樹脂層５により製造工程においてレンズチップ４０の部分的欠け防止、スペーサ部１５１の接着材層界面のストレス削減による信頼性向上が達成できる。
第１の実施例であるカメラモジュールの製造方法の概略プロセスフローを図に基づいて説明する。
＜半導体ウエハ作製工程＞
図２は半導体ウエハ１０１の概略平面図である。図２に示すように、６インチもしくは８インチの半導体ウエハ１０１の表面に、半導体プロセスによりマトリクス状にセンサ部１１１の複数すなわちアレイが形成される。図３は１つのカメラモジュールとなるべき半導体ウエハ１０１のセンサ部の部分の概略部分拡大断面図である。
図２は半導体ウエハ１０１の概略平面図である。図２に示すように、６インチもしくは８インチの半導体ウエハ１０１の表面に、半導体プロセスによりマトリクス状にセンサ部１１１の複数すなわちアレイが形成される。図３は１つのカメラモジュールとなるべき半導体ウエハ１０１のセンサ部の部分の概略部分拡大断面図である。
まず、図３に示すように、センサ部１１１の各々では、半導体ウエハ１０１の第１主面上に、光電変換素子を含む受光部１１と、その周囲の金属パッド８とを形成する。受光部１１には、画素の複数をマトリクス配列（たとえば、３０万個程度）したＣＭＯＳイメージセンサを形成する。受光部１１の受光素子毎にマイクロレンズを設けることもできる。各画素には受光素子（埋込型フォトダイオード）毎に数個のＣＭＯＳ（相補性金属酸化膜半導体）トランジスタで構成したアンプを設ける。金属パッド８は、導電性の優れたたとえばアルミニウム（Ａｌ）などの金属が用いられる。
次に、内部配線１５を形成して、受光素子を含む受光部１１とその周囲の金属パッド８と接続する。このようにして、図２に示すように、後工程のダイシング領域となる格子状のスペースを空けて半導体ウエハ１０１の第１主面にセンサ部１１１の複数がアレイとしてマトリクス配列される。
＜ガラスウエハ作製工程＞
上記半導体ウエハと同じサイズ、６インチもしくは８インチの３００〜５００μｍ厚のガラスウエハ（ガラス平板４）を準備する。図４はかかるガラスウエハ４の概略平面図である。以下の工程で、半導体ウエハのマトリクス状センサ部アレイと一致するように、ガラスウエハにレンズ部の複数からなるアレイを形成し、さらに、ＩＲカットフィルタ付きのガラスウエハを作製する。
上記半導体ウエハと同じサイズ、６インチもしくは８インチの３００〜５００μｍ厚のガラスウエハ（ガラス平板４）を準備する。図４はかかるガラスウエハ４の概略平面図である。以下の工程で、半導体ウエハのマトリクス状センサ部アレイと一致するように、ガラスウエハにレンズ部の複数からなるアレイを形成し、さらに、ＩＲカットフィルタ付きのガラスウエハを作製する。
図５は１つのカメラモジュールのレンズチップとなるべきガラスウエハ４の部分の概略部分拡大断面図である。まず、ガラスウエハ４上にＩＲカットフィルタ１４１を全面に成膜し、その裏面にクロム膜を蒸着して、リソグラフィー工程を経て、レンズ開口を画定する遮光性マスク膜ＭＦを形成する。ＩＲカットフィルタ１４１は誘電体多層膜によって形成され、屈折率の高い膜と低い膜が交互に積層されて構成される。
次に、図６に示すように、遮光性マスク膜ＭＦの成膜されたガラスウエハ４の裏面上にレンズ用透光性樹脂を塗布し、レンズ形成用の金型ＭＬを用いて、遮光性マスク膜ＭＦのマスク開口に位置するガラスウエハ４上にレンズ部１２１を形成する。図７はかかるガラスウエハ４の外側になる面から見た概略平面図である。透光性樹脂は紫外線硬化型でも熱硬化型でもどちらでも良い。またレンズ部は片面だけでも両面に形成しても良い。たとえば、図６に示すように、マスク開口に位置するレンズ部１２１の反対側のＩＲカットフィルタ１４１上にレンズ用樹脂を塗布し、レンズ形成用の金型ＭＬ２を用いて、更なるレンズ部１２１を形成してもよい。このレンズ形成工程において、１つの金型を用いて１つの樹脂の１回の成型を行うだけでなく、少なくとも２種の金型を用いて２種の樹脂の成型を用いて同一の位置に重ねて２回以上の樹脂成型を行うことにより、よりパワーの大きいレンズ部を形成できる。金型はナノインプリント技術に用いられるものを利用できる。たとえば、レンズ部２層構造の場合は、ガラス板側の１層目には比較的柔軟で収縮の影響が低いポリジメチルシロキサンなど樹脂を用い、２層目にはエポキシ樹脂などの１層目より硬度の高い樹脂を用いることが、リフロー時の熱抵抗向上において好ましい。多層構造とすることで、異なる熱膨張係数を補償し合うように、或いは、光または熱硬化後の反りなどを相殺し合うように、適切な樹脂物質を選択する幅が拡大する。
＜貼り合わせ工程＞
次に、図８に示すように、センサ部１１１を有する半導体ウエハ１０１にレンズの焦点を固定するためのスペーサ部１５１を接着剤を用いて接合する。スペーサ部１５１は半導体ウエハの第１主面上のセンサ部の受光部１１の各々を囲むような所定の位置にダイシング領域として配置される。スペーサ部１５１は、フランジバックを規定する所定厚のスペーサ９とその両面の接着材層９１からなる。接着材料としては耐熱性のある、たとえばベンゾシクロブテン（Benzocyclobutene：ＢＣＢ）、ポリイミドなどの感光性ポリマー材料が使用でき、紫外線硬化型或いは熱硬化型が用いられる。図９に示すように、半導体ウエハのダイシング領域の格子状のスペーサ部１５１に囲まれた受光部１１がガラスウエハのレンズ部の各々に対応する。
次に、図８に示すように、センサ部１１１を有する半導体ウエハ１０１にレンズの焦点を固定するためのスペーサ部１５１を接着剤を用いて接合する。スペーサ部１５１は半導体ウエハの第１主面上のセンサ部の受光部１１の各々を囲むような所定の位置にダイシング領域として配置される。スペーサ部１５１は、フランジバックを規定する所定厚のスペーサ９とその両面の接着材層９１からなる。接着材料としては耐熱性のある、たとえばベンゾシクロブテン（Benzocyclobutene：ＢＣＢ）、ポリイミドなどの感光性ポリマー材料が使用でき、紫外線硬化型或いは熱硬化型が用いられる。図９に示すように、半導体ウエハのダイシング領域の格子状のスペーサ部１５１に囲まれた受光部１１がガラスウエハのレンズ部の各々に対応する。
次に、図１０に示すように、レンズ部１２１とセンサ部１１１を位置合わせしつつ、半導体ウエハ１０１とガラスウエハ４を貼り付け、圧着固定する。ここで、半導体ウエハ１０１上の受光部１１がガラスウエハ４の裏面に形成された格子状のスペーサ部１５１に囲まれるように、ガラスウエハ４および半導体ウエハ１０１が位置合わせされる。図１０は半導体ウエハ１０１とガラスウエハ４からなる貼着体の概略斜視図である。感光性接着剤を用いた場合、ガラスウエハ側から光照射を行い、スペーサ部１５１が光硬化することにより接合を実行してもよい。スペーサ部１５１は、半導体ウエハ１０１とガラスウエハ４間の所定距離維持の接合と共に、以後のグラインディング工程、貫通電極形成工程、ダイシング工程などの、個々のセンサ部１１１の封止機能を果たす。
＜遮光性樹脂層形成工程＞
図１１および図１２に示すように、第１ダイシングブレード５１を用いたブレードダイシング法にて所定のサイズにガラスウエハ４部分のみカットして、ダイシング領域に溝４１を形成する。まず、図１１に示すように、ダイシング装置の支持テーブルＴＳに半導体ウエハ１０１とガラスウエハ４からなる貼着体を、その加工面がブレードで処理できるように配置する。カット幅（ブレード厚）としては、以後の工程で再度カットする必要があるため６０〜１００μｍ程度の幅が推奨される。図１２に示すように、ガラスウエハ４側から第１ダイシングブレード５１にてガラスウエハ４を半導体ウエハ１０１までハーフカットする。なお、ダイシングブレードを用いないレーザー法によっても溝形成（ハーフカット）は可能である。
図１１および図１２に示すように、第１ダイシングブレード５１を用いたブレードダイシング法にて所定のサイズにガラスウエハ４部分のみカットして、ダイシング領域に溝４１を形成する。まず、図１１に示すように、ダイシング装置の支持テーブルＴＳに半導体ウエハ１０１とガラスウエハ４からなる貼着体を、その加工面がブレードで処理できるように配置する。カット幅（ブレード厚）としては、以後の工程で再度カットする必要があるため６０〜１００μｍ程度の幅が推奨される。図１２に示すように、ガラスウエハ４側から第１ダイシングブレード５１にてガラスウエハ４を半導体ウエハ１０１までハーフカットする。なお、ダイシングブレードを用いないレーザー法によっても溝形成（ハーフカット）は可能である。
次に、図１３に示すように、カットした溝部分に印刷法またはデイスペンス方式にて遮光性樹脂を注入して、遮光性樹脂層５を形成する。この遮光性樹脂層５の材料としては、カーボンブラック、四酸化三鉄など黒色色素をエポキシ樹脂などポリマー樹脂に混合したものが用いられる。また、黒色以外でも遮光性を呈する暗色色素を用いることができる。
＜グラインディング工程＞
ダイシング装置から取出したガラスウエハ４と一体となった半導体ウエハ１０１の裏面を研削する。
ダイシング装置から取出したガラスウエハ４と一体となった半導体ウエハ１０１の裏面を研削する。
まず、バックグラインド用のシートＢＧＳにガラスウエハ４のレンズ部１２１側を貼り付け、図１４に示すように、たとえば６００〜７００μｍ厚のウエハを５０〜１００μｍ厚の所定厚にまでバックグラインドし、ウエハを薄化する。シートＢＧＳには、レンズ部１２１を保護するとともに、バックグラインド工程および以降の工程でのバックグラインド用のシートＢＧＳとの接着安定性を有する粘弾性を有するものが好ましい。
＜電極形成工程＞
ガラスウエハ４と一体となった半導体ウエハ１０１の第２主面に貫通電極、外部配線および外部端子を形成する。概要は、貫通穴を深堀エッチングを用いて設け、Ｃｕメッキなどにより配線を引きだし電極パッドを形成するのである。
ガラスウエハ４と一体となった半導体ウエハ１０１の第２主面に貫通電極、外部配線および外部端子を形成する。概要は、貫通穴を深堀エッチングを用いて設け、Ｃｕメッキなどにより配線を引きだし電極パッドを形成するのである。
まず、図１５に示すように、半導体ウエハ１０１の裏面（第２主面）から各金属パッド８に至る貫通孔６１（直径＝１００〜２００μｍ）を形成する。半導体ウエハ１０１の裏面を通じて半導体ウエハ１０１の各金属パッド８の位置に各金属パッド８のサイズよりやや小さいサイズの貫通孔６１を反応性イオンエッチング法を利用して形成する。反応性イオンエッチング法は、貫通孔６１を形成すべき部分に開口を有する金属またはレジストのマスク（図示せず）を、予め、半導体ウエハ１０１の第２主面に形成し、その後、たとえばＣＦ４などの混合ガス雰囲気中のＳｉＦ４生成反応を通じて、開口を介して、Ｓｉウエハをエッチングして、貫通孔６１を形成する。
その後、図１６に示すように、たとえば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法を使用して、貫通孔６１の内壁および底部（金属パッド８）並びに半導体ウエハ１０１の第２主面に、たとえばＳｉＯ２などの絶縁膜１６を形成する。ここで、絶縁膜１６は、その膜厚が貫通孔６１の底部（金属パッド８）上の方が半導体ウエハ１０１の第２主面上より薄くなるように形成される。これにより、再度の反応性イオンエッチングにより、貫通孔６１の底部において絶縁膜１６の開口６２が形成され金属パッド８が露出するが、貫通孔６１の内壁および半導体ウエハ１０１の第２主面の絶縁膜１６は維持される。
その後、金属パッド８が露出した貫通孔およびその周囲の貫通電極を形成すべき部分や、貫通電極に接続する外部配線を形成すべき部分に開口を有する所定パターンのマスク（図示せず）を、予め、半導体ウエハ１０１の第２主面の絶縁膜１６上に形成し、電気メッキ法にて、図１７に示すように、外部配線１５および貫通電極６を形成する。
その後、図１８に示すように、絶縁膜１４を半導体ウエハ１０１の裏面全体に塗布して、リソグラフィー工程を実施して、外部回路との連結のために外部端子７を形成すべき部分の電極が露出されるようにパターニングして、そして、スクリーン印刷法によって、半導体ウエハ１０１の裏面の露出電極上にはんだペーストを塗布してリフローする。その後、残留フラックスを除去して、図１９に示すように、外部端子７が形成される。なお、外部端子７を形成する前に、下地金属膜（図示せず）を形成することもできる。
また、絶縁膜１４材料としては、ＳｉＯ２の他、ＳｉＮ、ＰＩ(ポリイミド)が、また、配線材料としてはＣｕ、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｕなどの中から選択される一種以上の導電材料が、外部端子７材料としてはＳｎＡｇ、ＮｉＡｕが用いられ得る。
＜ダイシング工程＞
まず、図２０に示すように、ダイシング装置の支持テーブル（図示せず）に半導体ウエハ１０１とガラスウエハ４からなるバックグラインド用シートＢＧＳ付きの貼着体を、半導体ウエハ１０１側の加工面がブレードで処理できるように配置する。
まず、図２０に示すように、ダイシング装置の支持テーブル（図示せず）に半導体ウエハ１０１とガラスウエハ４からなるバックグラインド用シートＢＧＳ付きの貼着体を、半導体ウエハ１０１側の加工面がブレードで処理できるように配置する。
図２０に示すように、ガラスウエハ４と一体となった半導体ウエハ１０１を、第２ダイシングブレード５２（溝形成用ブレードよりも薄い）により、遮光性樹脂層５のダイシング領域（スペーサ部１５１）の中央に沿って厚さ方向にガラスウエハ４からシートＢＧＳまで切断し、個別のカメラモジュールの複数に分割する。この工程では、第２ダイシングブレードは、先の遮光性樹脂層形成工程でハーフカットした溝幅より狭くしてフルカットできかつ、ガラスウエハ４の側面に遮光性樹脂層５が残るように、設定される。
なお、図２１に示すように、バックグラインド用シートＢＧＳをウエハ４から剥離した後に、ガラスウエハ４およびウエハの貼着体のガラスウエハ４側にダイシングテープ２００を貼着してダイシング装置に装着し、半導体ウエハ１０１側からダイシングを実行することもできる。
以上のように、所定のサイズにガラスウエハ４と半導体ウエハ１０１をフルカットして図１に示すような、レンズチップ４０、スペーサ部１５１およびセンサチップ１０からなるカメラモジュールが得られる。
以上のように、所定のサイズにガラスウエハ４と半導体ウエハ１０１をフルカットして図１に示すような、遮光性樹脂層５でガラスウエハ４側面からの光の進入を防ぐガラスウエハ４、スペーサ部１５１および半導体チップ１０からなるカメラモジュールが得られる。なお、仕様により、ガラスウエハ４は少なくとも２辺が半導体チッブ１０より小さく形成され、ガラスウエハ４側面すべてを遮光性樹脂層で覆うことに制限されない。また、カットした後にガラスウエハ４の側面に遮光性樹脂層５が残るような設定で所定のサイズにできるのであれば、ブレードダイシング法の他にレーザー法にてガラスウエハ４とウエハをフルカットすることもできる。
以上の実施例によれば、遮光性樹脂層５によりガラスウエハ４の側面からの光の入射を抑えることができカメラモジュール特性の向上が期待できるだけでなく、遮光性樹脂層の幅が広くとも半導体チップのスクライブライン幅を狭く設計できるため、ウエハ上のチップ有効数を多く取ることができ歩留が上がりコスト低減が期待できる。また、幅広の遮光性樹脂層を半導体チッブ１０のスクライブライン幅に合わせて細くカットしてカメラモジュールごと遮光性樹脂層を同時形成しているので、工程数の低減できる。さらに、脆いガラスの側面に樹脂層が形成されているため、ガラスの欠けや割れなどの防止もでき取り扱いが容易になる。さらに、ガラスウエハ４の側面に黒色遮光性樹脂層５を設けることにより、光遮断のために別個設けるガイドカバーが必要なくなり、コストダンの効果が得られる。
以上の製造方法は、センサ回路にＣＭＯＳセンサの他に、ＣＣＤセンサ回路などの画像センサ用回路や、照度センサ回路、紫外線センサ回路、赤外線センサ回路、温度センサ回路を含む各種カメラモジュールに適用可能である。
これにより、従来のように遮光用のカバーを一つずつ固定する工程をなくし、ウエハで一括して遮光膜も含めたカメラモジュールが作製できる。
＜他の実施例＞
第２の実施例としては、スペーサ部の材料をガラスからシリコンに変更し、溝を形成工程においてスペーサ部厚の途中までの溝を形成する以外、第１の実施例のカメラモジュールと同一である。
第２の実施例としては、スペーサ部の材料をガラスからシリコンに変更し、溝を形成工程においてスペーサ部厚の途中までの溝を形成する以外、第１の実施例のカメラモジュールと同一である。
そのカメラモジュールの製造方法は、図１２に示すガラスウエハ４および半導体ウエハ１０１の貼着体を作成する遮光性樹脂層形成工程の前工程までは上記第１の実施例と同一である。
遮光性樹脂層形成工程においては、図２２に示すように、ガラスウエハ４および半導体ウエハ１０１の貼着体のウエハ側全面にダイシングテープ２００を貼着してダイシング装置に装着し、実行する。ここで、スペーサ部は、シリコンからなるスペーサ９Ｓとその両面の接着材層９１からなる。接着材料としては、紫外線硬化型や熱硬化型などが用いられる。
スペーサ材料のシリコンは可視光に対して遮光性があるため、スペーサ９Ｓの界面までダイシングにより第１の実施例の場合よりも浅く溝４１を形成し、遮光用の黒色などの樹脂（図示せず）を塗布、注入して、この樹脂を光もしくは熱を用いて硬化して、遮光性樹脂層を形成する。
次にバックグラインド用のシートにレンズ基板を貼り付け、センサ基板を所望の厚さまでバックグラインドする。貫通穴を深堀エッチングを用いて設け、Ｃｕメッキなどにより配線を引きだし電極パッドを形成する。はんだバンプを形成し、ダイシングすることで個片化し、個別のカメラモジュールとする
次に、ダイシング工程も第１の実施例同様に、図２３に示すように、遮光性樹脂層５で一体となったガラスウエハ４とウエハ１０１を、所定の第２ダイシングブレード５２により、遮光性樹脂層５の中央に沿って厚さ方向に個別のカメラモジュールに分割する。
次に、ダイシング工程も第１の実施例同様に、図２３に示すように、遮光性樹脂層５で一体となったガラスウエハ４とウエハ１０１を、所定の第２ダイシングブレード５２により、遮光性樹脂層５の中央に沿って厚さ方向に個別のカメラモジュールに分割する。
以上のように、所定のサイズにガラスウエハ４とウエハ１０１をフルカットして図２４に示すような、遮光性樹脂層５でガラスウエハ４側面からの光の進入を防ぐガラスウエハ４、スペーサ部１５１および半導体チップ１０からなるカメラモジュールが得られる。
遮光用のカバーを一つずつ固定する工程をなくし、ウエハで一括して遮光膜も含めたカメラモジュールが作製できる上、遮光用樹脂を塗布する量を減らし、より効率的にカメラモジュールを製造できる。
４ ガラスウエハ、ガラス平板
５ 遮光性樹脂層
６ 貫通電極
７ 外部端子
８ 金属パッド
９ スペーサ
１０ センサチップ
１１ 受光部
１４、１６ 絶縁膜
１５ 内部配線、外部配線
５１ 第１ダイシングブレード
５２ 第２ダイシングブレード
６２ 開口
９１ 接着材層
１００ カメラモジュール
１０１ 半導体ウエハ
１１１ センサ部
１２１ レンズ部
１４１ ＩＲカットフィルタ
１５１ スペーサ部
２００ ダイシングテープ
ＭＦ 遮光性マスク膜
５ 遮光性樹脂層
６ 貫通電極
７ 外部端子
８ 金属パッド
９ スペーサ
１０ センサチップ
１１ 受光部
１４、１６ 絶縁膜
１５ 内部配線、外部配線
５１ 第１ダイシングブレード
５２ 第２ダイシングブレード
６２ 開口
９１ 接着材層
１００ カメラモジュール
１０１ 半導体ウエハ
１１１ センサ部
１２１ レンズ部
１４１ ＩＲカットフィルタ
１５１ スペーサ部
２００ ダイシングテープ
ＭＦ 遮光性マスク膜
Claims (4)
- 各々が光電変換素子の受光部を含む複数のセンサ部のアレイを有する半導体ウエハに対して、前記センサ部の各々の周囲にてスペーサ部を介して固着されかつ、空間を隔てて前記センサ部にそれぞれ対向する複数のレンズ部のアレイを有する透光性光学ウエハからなる貼着体を形成する工程と、
前記貼着体を前記スペーサ部にて切断して、各々がスペーサにて接合されたセンサチップおよびレンズチップからなるカメラモジュールの複数に個片化する工程と、を含むカメラモジュールの製造方法であって、
前記透光性光学ウエハ上に前記複数のレンズ部の各々のレンズ開口を画定する遮光性マスク膜を形成する工程と、
前記貼着体の前記透光性光学ウエハに前記スペーサ部に達する溝を形成し、前記溝に遮光性樹脂を充填して遮光性樹脂層を形成する工程と、
前記溝より狭い幅で前記遮光性樹脂層を切断することにより、前記遮光性樹脂層が前記レンズチップの側面に設けられた前記カメラモジュールの複数に個片化する工程と、を含むことを特徴とするカメラモジュールの製造方法。 - 前記スペーサ部がガラスからなり、
前記溝は、前記半導体ウエハに達する溝であり、
個片化工程は、前記溝より狭い幅で前記遮光性樹脂層を切断することにより、前記遮光性樹脂層がレンズチップの側面及び前記スペーサ部の側面に設けられた前記カメラモジュールの複数に個片化する工程であることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの製造方法。 - 前記スペーサ部がシリコンからなることを特徴とする請求項１に記載のカメラモジュールの製造方法。
- 前記透光性光学ウエハおよび半導体ウエハの前記貼着体を形成した後に、前記半導体ウエハを研削して半導体ウエハの厚さを減少させる工程を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１記載のカメラモジュールの製造方法。
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