特許 7588693 光検出装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-14

(45)【発行日】2024-11-22

(54)【発明の名称】光検出装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 31/02 20060101AFI20241115BHJP

   H01L 31/08 20060101ALI20241115BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20241115BHJP

【ＦＩ】

H01L31/02 B

H01L31/08 L

H01L27/146 D

H01L27/146 F

【請求項の数】 22

(21)【出願番号】P 2023145582

(22)【出願日】2023-09-07

(62)【分割の表示】P 2022206660の分割

【原出願日】2018-10-04

(65)【公開番号】P2023164532

(43)【公開日】2023-11-10

【審査請求日】2023-10-06

(31)【優先権主張番号】P 2017196297

(32)【優先日】2017-10-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(72)【発明者】

【氏名】井上 直

(72)【発明者】

【氏名】小池 亮介

(72)【発明者】

【氏名】中山 晴幸

【審査官】丸橋 凌

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１６／１５２４３１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１１１０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－２１０８４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０６７６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１１０９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２６０１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３１７７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３２６４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０９９４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０６１２９６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１５／１５９５１２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００９－１７０９７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／００５１８５９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００４－３４９４６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平６－１４３８８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０１６３９９２（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ３１／０２－３１／０２４

Ｈ０１Ｌ ３１／１０－３１／１１９

Ｈ０１Ｌ ２７／１４－２７／１４８

Ｈ０１Ｌ ２３／２８－２３／３１

Ｈ０１Ｌ ３３／５２－３３／５６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の受光部を有する裏面入射型の受光素子と、
回路素子と、
前記受光素子と前記回路素子との間に配置され、前記受光素子と前記回路素子とを電気的且つ物理的に接続する接続部材と、
前記受光素子と前記回路素子との間に配置されたアンダーフィルと、
前記受光素子に対する光の入射方向から見た場合に前記受光素子を包囲するように前記回路素子上に配置された枠状の遮光マスクと、を備え、
前記遮光マスクは、内側に前記受光素子が位置する開口が形成された枠体を有し、
前記開口における前記回路素子側の第１開口縁は、前記入射方向から見た場合に前記受光素子の外縁の外側に位置しており、
前記開口は、前記第１開口縁から前記開口における前記回路素子とは反対側の第２開口縁に向かって縮小しており、
前記枠体の幅は、前記第１開口縁から前記第２開口縁に向かって拡大しており、
前記アンダーフィルは、前記受光素子の側面と前記遮光マスクの前記開口の内面との間に至っており、
前記アンダーフィルは、前記回路素子と前記遮光マスクにおける前記回路素子側の表面との間に配置された部分を含む、光検出装置。

【請求項2】

前記受光素子は、前記遮光マスクの前記開口の前記内面に接触している、請求項１に記載の光検出装置。

【請求項3】

前記アンダーフィルは、前記遮光マスクの前記開口の前記内面に前記受光素子が接触する位置に至っている、請求項２に記載の光検出装置。

【請求項4】

前記複数の受光部は、所定方向に沿って配列されており、
前記受光素子及び前記遮光マスクは、前記所定方向を長手方向とする長尺状の形状を呈している、請求項１～３のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項5】

前記回路素子が有する基板、及び前記枠体は、同一の材料によって形成されている、請求項１～４のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項6】

前記回路素子が有する前記基板、及び前記枠体は、シリコンによって形成されている、請求項５に記載の光検出装置。

【請求項7】

前記受光素子が有する基板は、化合物半導体によって形成されている、請求項１～６のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項8】

前記アンダーフィルは、前記受光素子における光入射側の表面と前記受光素子の前記側面とが交わる部分に至っている、請求項１～７のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項9】

前記アンダーフィルは、前記受光素子における光入射側の前記表面の外縁に至っている、請求項８に記載の光検出装置。

【請求項10】

前記第２開口縁のうち前記所定方向における少なくとも一方の端部は、前記入射方向から見た場合に、前記受光素子の前記外縁のうち前記所定方向における少なくとも一方の端部の外側に位置している、請求項４に記載の光検出装置。

【請求項11】

それぞれが複数の受光部を有する複数の裏面入射型の受光素子によって構成された受光素子ユニットと、
回路素子と、
前記受光素子ユニットと前記回路素子との間に配置され、前記受光素子ユニットと前記回路素子とを電気的且つ物理的に接続する接続部材と、
前記受光素子ユニットと前記回路素子との間に配置されたアンダーフィルと、
前記受光素子ユニットに対する光の入射方向から見た場合に前記受光素子ユニットを包囲するように前記回路素子上に配置された枠状の遮光マスクと、を備え、
前記遮光マスクは、内側に前記受光素子ユニットが位置する開口が形成された枠体を有し、
前記開口における前記回路素子側の第１開口縁は、前記入射方向から見た場合に前記受光素子ユニットの外縁の外側に位置しており、
前記開口は、前記第１開口縁から前記開口における前記回路素子とは反対側の第２開口縁に向かって縮小しており、
前記枠体の幅は、前記第１開口縁から前記第２開口縁に向かって拡大しており、
前記アンダーフィルは、前記受光素子ユニットの側面と前記遮光マスクの前記開口の内面との間に至っており、
前記アンダーフィルは、前記回路素子と前記遮光マスクにおける前記回路素子側の表面との間に配置された部分を含む、光検出装置。

【請求項12】

前記受光素子ユニットは、前記遮光マスクの前記開口の前記内面に接触している、請求項１１に記載の光検出装置。

【請求項13】

前記アンダーフィルは、前記遮光マスクの前記開口の前記内面に前記受光素子ユニットが接触する位置に至っている、請求項１２に記載の光検出装置。

【請求項14】

前記複数の受光部は、所定方向に沿って配列されており、
前記受光素子ユニット及び前記遮光マスクは、前記所定方向を長手方向とする長尺状の形状を呈している、請求項１１～１３のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項15】

前記回路素子が有する基板、及び前記枠体は、同一の材料によって形成されている、請求項１１～１４のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項16】

前記回路素子が有する前記基板、及び前記枠体は、シリコンによって形成されている、請求項１５に記載の光検出装置。

【請求項17】

前記複数の受光素子のそれぞれが有する基板は、化合物半導体によって形成されている、請求項１１～１６のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項18】

前記アンダーフィルは、前記受光素子ユニットにおける光入射側の表面と前記受光素子ユニットの前記側面とが交わる部分に至っている、請求項１１～１７のいずれか一項に記載の光検出装置。

【請求項19】

前記アンダーフィルは、前記受光素子ユニットにおける光入射側の前記表面の外縁に至っている、請求項１８に記載の光検出装置。

【請求項20】

前記第２開口縁のうち前記所定方向における少なくとも一方の端部は、前記入射方向から見た場合に、前記受光素子ユニットの前記外縁のうち前記所定方向における少なくとも一方の端部の外側に位置している、請求項１４に記載の光検出装置。

【請求項21】

複数の受光部を有する裏面入射型の受光素子と、
回路素子と、
前記受光素子と前記回路素子との間に配置され、前記受光素子と前記回路素子とを電気的且つ物理的に接続する接続部材と、
前記受光素子と前記回路素子との間に配置されたアンダーフィルと、
前記受光素子に対する光の入射方向から見た場合に前記受光素子を包囲するように前記回路素子上に配置された枠状の遮光マスクと、を備え、
前記遮光マスクは、内側に前記受光素子が位置する開口が形成された枠体を有し、
前記開口における前記回路素子側の第１開口縁は、前記入射方向から見た場合に前記受光素子の外縁の外側に位置しており、
前記開口は、前記第１開口縁から前記開口における前記回路素子とは反対側の第２開口縁に向かって縮小しており、
前記枠体の幅は、前記第１開口縁から前記第２開口縁に向かって拡大しており、
前記アンダーフィルは、前記受光素子の側面と前記遮光マスクの前記開口の内面との間に至っており、
前記受光素子は、前記遮光マスクの前記開口の前記内面に接触している、光検出装置。

【請求項22】

それぞれが複数の受光部を有する複数の裏面入射型の受光素子によって構成された受光素子ユニットと、
回路素子と、
前記受光素子ユニットと前記回路素子との間に配置され、前記受光素子ユニットと前記回路素子とを電気的且つ物理的に接続する接続部材と、
前記受光素子ユニットと前記回路素子との間に配置されたアンダーフィルと、
前記受光素子ユニットに対する光の入射方向から見た場合に前記受光素子ユニットを包囲するように前記回路素子上に配置された枠状の遮光マスクと、を備え、
前記遮光マスクは、内側に前記受光素子ユニットが位置する開口が形成された枠体を有し、
前記開口における前記回路素子側の第１開口縁は、前記入射方向から見た場合に前記受光素子ユニットの外縁の外側に位置しており、
前記開口は、前記第１開口縁から前記開口における前記回路素子とは反対側の第２開口縁に向かって縮小しており、
前記枠体の幅は、前記第１開口縁から前記第２開口縁に向かって拡大しており、
前記アンダーフィルは、前記受光素子ユニットの側面と前記遮光マスクの前記開口の内面との間に至っており、
前記受光素子ユニットは、前記遮光マスクの前記開口の前記内面に接触している、光検出装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光検出装置に関する。

【背景技術】

【0002】

光検出装置として、複数の受光部を有する裏面入射型の受光素子と、回路素子と、受光素子と回路素子との間に配置されたバンプと、受光素子と回路素子との間に配置されたアンダーフィルと、を備えるものが知られている。このような光検出装置においては、受光素子と回路素子との確実な接合のために、受光素子の側面にアンダーフィルが至っている場合がある。

【0003】

しかし、受光素子の側面にアンダーフィルが至っていると、受光素子が裏面入射型であるため、アンダーフィルに入射して屈折した光が受光素子の側面から受光部に入射するおそれがある。そのような光はノイズ光であるため、そのような光が受光部に入射すると、光検出装置の検出精度を低下させることになる。

【0004】

上述した問題を解決するために、遮光性を有するフィラーを含有する樹脂がアンダーフィルとして用いられた光検出装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－１１１０９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、遮光性を有するフィラーを含有する樹脂がアンダーフィルとして用いられても、波長によっては、十分な遮光を実現することができないおそれがある。

【0007】

本発明は、信頼性の高い光検出装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の光検出装置は、複数の受光部を有する裏面入射型の受光素子と、回路素子と、受光素子と回路素子との間に配置され、受光素子と回路素子とを電気的且つ物理的に接続する接続部材と、受光素子と回路素子との間に配置されたアンダーフィルと、受光素子に対する光の入射方向から見た場合に受光素子を包囲するように回路素子上に配置された枠状の遮光マスクと、を備え、遮光マスクは、内側に受光素子が位置する開口が形成された枠体と、開口の内面に設けられた遮光層と、を有し、開口における回路素子側の第１開口縁は、入射方向から見た場合に受光素子の外縁の外側に位置しており、開口における回路素子とは反対側の第２開口縁は、入射方向から見た場合に受光素子の外縁の内側に位置しており、開口は、第１開口縁から第２開口縁に向かって縮小しており、枠体の幅は、第１開口縁から第２開口縁に向かって拡大しており、アンダーフィルは、受光素子と開口の内面に設けられた遮光層との間に至っている。

【0009】

この光検出装置では、受光素子が枠体の開口の内側に位置しており、遮光層が枠体の開口の内面に設けられている。しかも、枠体の開口が、回路素子側の第１開口縁から回路素子とは反対側の第２開口縁に向かって縮小している。これにより、枠体の開口の外側から遮光層に光（迷光）が入射したとしても、その光は、例えば、受光素子とは反対側に反射され易くなる。したがって、受光素子の側面から受光部に光が入射して光検出装置の検出精度が低下するのを防止することができる。また、この光検出装置では、アンダーフィルが受光素子と遮光層との間に至っている。このとき、枠体の開口が、回路素子側の第１開口縁から回路素子とは反対側の第２開口縁に向かって縮小しているため、受光素子と遮光層との間に至ったアンダーフィルが安定した状態となり易い。したがって、遮光マスクの全周において安定した固定強度を得ることができる。更に、この光検出装置では、枠体の幅が、回路素子側の第１開口縁から回路素子とは反対側の第２開口縁に向かって拡大している。これにより、受光素子を包囲する遮光マスク自体の強度が高くなる。したがって、受光素子を外力から保護することができる。しかも、受光素子、回路素子及び遮光マスクが、同一の材料であるアンダーフィルによって互いに固定されるため、容易且つ安定的な固定が可能となっている。以上により、信頼性の高い光検出装置を得ることができる。

【0010】

本発明の光検出装置では、受光素子は、開口の内面に設けられた遮光層に接触していてもよい。これにより、受光素子に対する遮光マスクの位置が安定した状態となるため、上述した作用及び効果がより適切に奏され易くなる。

【0011】

本発明の光検出装置では、アンダーフィルは、開口の内面に設けられた遮光層に受光素子が接触する位置に至っていてもよい。これにより、遮光マスクの全周においてより安定した固定強度を得ることができる。更に、受光素子の側面から水分等が侵入して受光素子が劣化するのを防止することができる。

【0012】

本発明の光検出装置では、複数の受光部は、所定方向に沿って配列されており、受光素子及び遮光マスクは、所定方向を長手方向とする長尺状の形状を呈していてもよい。複数の受光部が所定方向に沿って配列されていると、受光素子の側面から全ての受光部に光が入射し易くなり、また、受光素子自体の強度も低くなり易い。したがって、複数の受光部が所定方向に沿って配列されている場合には、遮光マスクが設けられ且つ受光素子と遮光層との間にアンダーフィルが至った構成は、特に有効である。

【0013】

本発明の光検出装置では、回路素子が有する基板、及び枠体は、同一の材料によって形成されていてもよい。これにより、回路素子の基板と遮光マスクの枠体との間の熱膨張係数の差に起因して回路素子及び遮光マスクの少なくとも一方が変形するのを防止することができる。

【0014】

本発明の光検出装置では、回路素子が有する基板、及び枠体は、シリコンによって形成されていてもよい。これにより、回路素子の基板と遮光マスクの枠体との間の熱膨張係数の差に起因して回路素子及び遮光マスクの少なくとも一方が変形するのを、汎用性の高い材料で防止することができる。

【0015】

本発明の光検出装置では、受光素子が有する基板は、化合物半導体によって形成されていてもよい。受光素子の基板が化合物半導体によって形成されていると、受光素子の基板の側面が欠け易い。したがって、受光素子の基板が化合物半導体によって形成されている場合には、受光素子の基板の側面が欠けるのを抑制する上で、遮光マスクが設けられ且つ受光素子と遮光層との間にアンダーフィルが至った構成は、特に有効である。更に、受光素子の基板が化合物半導体によって形成されていると、製造された時点で受光素子の基板の側面に欠け等が発生している場合が多いため、迷光が入射すると、乱反射等によって複数の受光部間のユニフォミティが低下し易い。したがって、受光素子の基板が化合物半導体によって形成されている場合には、複数の受光部間のユニフォミティを確保する上で、遮光マスクが設けられ且つ受光素子と遮光層との間にアンダーフィルが至った構成は、特に有効である。

【0016】

本発明の光検出装置では、遮光層は、枠体における回路素子側の表面に設けられていてもよい。これにより、例えば、枠体における回路素子側の表面を介して回路素子に入射した光が散乱して受光素子の受光部に入射するのを防止することができる。

【0017】

本発明の光検出装置では、アンダーフィルは、受光素子における光入射側の表面と受光素子の側面とが交わる部分に至っていてもよい。これにより、受光素子の側面を覆うことができるため、受光素子を安定して固定することができる。更に、受光素子の実装面に水分が侵入するのを確実に抑制することができる。

【0018】

本発明の光検出装置では、アンダーフィルは、受光素子における光入射側の表面の外縁に至っていてもよい。これにより、受光素子における光入射側の表面と受光素子の側面とが交わる部分を覆うことができるため、受光素子をより安定して固定することができる。更に、受光素子の実装面に水分が侵入するのをより確実に抑制することができる。

【0019】

本発明の光検出装置では、第２開口縁のうち所定方向における少なくとも一方の端部は、入射方向から見た場合に、受光素子の外縁のうち所定方向における少なくとも一方の端部の外側に位置していてもよい。これにより、所定方向における受光素子の一方の端部と所定方向における遮光マスクの一方の端部との間の部分を、光検出装置の製造時に、アンダーフィル樹脂の逃がし穴として機能させることができ、製造された光検出装置において、受光素子における光入射側の表面に余分なアンダーフィルがはみ出すのを抑制することができる。

【0020】

本発明の光検出装置は、それぞれが複数の受光部を有する複数の裏面入射型の受光素子によって構成された受光素子ユニットと、回路素子と、前記受光素子ユニットと前記回路素子との間に配置され、前記受光素子ユニットと前記回路素子とを電気的且つ物理的に接続する接続部材と、前記受光素子ユニットと前記回路素子との間に配置されたアンダーフィルと、前記受光素子ユニットに対する光の入射方向から見た場合に前記受光素子ユニットを包囲するように前記回路素子上に配置された枠状の遮光マスクと、を備え、前記遮光マスクは、内側に前記受光素子ユニットが位置する開口が形成された枠体と、前記開口の内面に設けられた遮光層と、を有し、前記開口における前記回路素子側の第１開口縁は、前記入射方向から見た場合に前記受光素子ユニットの外縁の外側に位置しており、前記開口における前記回路素子とは反対側の第２開口縁は、前記入射方向から見た場合に前記受光素子ユニットの前記外縁の内側に位置しており、前記開口は、前記第１開口縁から前記第２開口縁に向かって縮小しており、前記枠体の幅は、前記第１開口縁から前記第２開口縁に向かって拡大しており、前記アンダーフィルは、前記受光素子ユニットと前記開口の前記内面に設けられた前記遮光層との間に至っている。

【0021】

この光検出装置によれば、上述した光検出装置と同様に、信頼性が向上する。更に、歩留まりの低下及び機械的強度の低下を抑制しつつ、受光素子ユニットの大型化を図ることができる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、信頼性の高い光検出装置を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】第１実施形態の光検出装置の斜視図である。

【図2】図１に示される光検出装置の平面図である。

【図3】図２に示されるIII－III線に沿っての光検出装置の断面図である。

【図4】図３に示される光検出装置の拡大断面図である。

【図5】図２に示されるV－V線に沿っての光検出装置の拡大断面図である。

【図6】比較例の光検出装置の拡大断面図である。

【図7】比較例の光検出装置の拡大断面図である。

【図8】第２実施形態の光検出装置の平面図である。

【図9】図８に示されるIX－IX線に沿っての光検出装置の断面図である。

【図10】図９に示される光検出装置の拡大断面図である。

【図11】第２実施形態の光検出装置の変形例の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
［第１実施形態］

【0025】

図１、図２及び図３に示されるように、第１実施形態の光検出装置１Ａは、受光素子１０と、回路素子２０と、複数のバンプ（接続部材）３０と、アンダーフィル４０と、遮光マスク５０と、を備えている。以下、受光素子１０に対する光の入射方向をＺ軸方向といい、Ｚ軸方向に垂直な一方向をＸ軸方向といい、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向という。

【0026】

受光素子１０は、ＩｎＧａＡｓ等の化合物半導体によって形成された基板１１を有している。基板１１は、Ｚ軸方向において互いに対向する主面１１ａ及び主面１１ｂを有している。基板１１において主面１１ａに沿った部分には、複数の受光部１２が形成されている。複数の受光部１２は、Ｘ軸方向（所定方向）に沿って１次元に配列されている。各受光部１２は、例えば、第１導電型の基板１１において主面１１ａに沿った部分に第２導電型の領域が形成されることで構成されたフォトダイオードである。受光素子１０は、基板１１の主面１１ｂ側から入射した光を各受光部１２において受光する。つまり、受光素子１０は、裏面入射型の受光素子である。受光素子１０は、Ｘ軸方向を長手方向とする長尺状の形状を呈している。一例として、受光素子１０は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形板状を呈しており、Ｘ軸方向における長さ、Ｙ軸方向における幅、Ｚ軸方向における厚さは、それぞれ、１３．１８ｍｍ、０．７ｍｍ、０．３ｍｍである。

【0027】

回路素子２０は、シリコンによって形成された基板２１を有している。基板２１には、信号読出回路、信号処理回路、及び信号出力回路等が形成されている。基板２１は、受光素子１０が実装される主面２１ａを有している。回路素子２０は、受光量に応じて受光素子１０の各受光部１２から出力された電気信号を処理する。回路素子２０は、例えば、ＣＭＯＳ読出回路（ＲＯＩＣ：readout integrated circuit）である。

【0028】

複数のバンプ３０は、受光素子１０と回路素子２０との間に配置されている。複数のバンプ３０は、Ｚ軸方向において向かい合う基板１１の主面１１ａと基板２１の主面２１ａとの間において、受光素子１０と回路素子２０とを電気的且つ物理的に接続している。より具体的には、基板１１の主面１１ａ及び基板２１の主面２１ａのそれぞれには、複数の電極パッド（図示省略）が設けられており、各バンプ３０は、Ｚ軸方向において向かい合う電極パッド同士を電気的且つ物理的に接続している。各バンプ３０は、例えば、Ｉｎバンプである。

【0029】

アンダーフィル４０は、少なくとも受光素子１０と回路素子２０との間に配置されている。アンダーフィル４０は、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、シリコーン系樹脂、若しくはアクリル系樹脂、又はこれらの複合樹脂等によって形成されている。アンダーフィル４０は、受光素子１０と回路素子２０との間の領域に充填されており、複数のバンプ３０及び複数の電極パッドを封止している。光検出装置１Ａでは、アンダーフィル４０によって、各バンプ３０の保護、隣り合うバンプ３０間での電気絶縁性の確保、受光素子１０と回路素子２０との固定強度の確保等が図られている。

【0030】

遮光マスク５０は、枠状の形状を呈しており、Ｚ軸方向から見た場合に受光素子１０を包囲するように回路素子２０上（具体的には、基板２１の主面２１ａ上）に配置されている。遮光マスク５０は、Ｘ軸方向を長手方向とする長尺状の形状を呈している。遮光マスク５０は、開口５１が形成された枠体５２と、遮光層５３と、を有している。

【0031】

開口５１の内側には、受光素子１０が位置している。つまり、受光素子１０は、第１開口縁５１ａと第２開口縁５１ｂとの間に位置している。第１開口縁５１ａは、開口５１における回路素子２０側の開口縁であり、第２開口縁５１ｂは、開口５１における回路素子２０とは反対側の開口縁である。第１開口縁５１ａは、Ｚ軸方向から見た場合に受光素子１０の外縁１０ａの外側に位置しており、第２開口縁５１ｂは、Ｚ軸方向から見た場合に受光素子１０の外縁１０ａの内側に位置している（図２参照）。なお、基板１１の側面１１ｃが、Ｚ軸方向から見た場合に受光素子１０の外縁１０ａに相当する。

【0032】

図３、図４及び図５に示されるように、枠体５２は、シリコンによって枠状に形成されている。枠体５２は、Ｚ軸方向に垂直な表面５２ａ及び表面５２ｂ、並びに、Ｚ軸に平行な側面５２ｃを有している。開口５１は、回路素子２０側の表面５２ａ及び回路素子２０とは反対側の表面５２ｂに開口している。開口５１は、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって縮小しており、枠体５２の幅Ｗは、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって拡大している。開口５１の内面５１ｃの傾斜角度（枠体５２の表面５２ｂと開口５１の内面５１ｃとのなす角度）は、３０度以上６０度以下の角度（光検出装置１Ａでは、５４．７度）である。ここで、枠体５２の幅Ｗは、Ｚ軸方向（すなわち、受光素子１０に対する光の入射方向）から見た場合における「開口５１を囲むように延在する部分（開口５１に対して片側の部分）」の「延在方向に垂直な方向における幅」である。

【0033】

枠体５２の形状の一例は、次のとおりである。枠体５２は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形枠状を呈しており、Ｘ軸方向における長さ、Ｙ軸方向における幅、Ｚ軸方向における厚さは、それぞれ、１５ｍｍ、２ｍｍ、０．３２ｍｍである。開口５１は、四角錐台状である。第１開口縁５１ａは、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形状を呈しており、Ｘ軸方向における長さ、Ｙ軸方向における幅は、それぞれ、１３．５６ｍｍ、１．０８ｍｍである第２開口縁５１ｂは、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形状を呈しており、Ｘ軸方向における長さ、Ｙ軸方向における幅は、それぞれ、１３．１１ｍｍ、０．６３ｍｍである。このような形状を呈する枠体５２は、例えば、単結晶シリコン基板にアルカリエッチングを施すことで得られる。

【0034】

遮光層５３は、開口５１の内面５１ｃ及び枠体５２の表面５２ａに設けられている。つまり、遮光層５３は、開口５１の内面５１ｃに設けられた第１部分５３ａと、枠体５２の表面５２ａに設けられた第２部分５３ｂと、を含んで一体的に形成されている。遮光層５３のうち回路素子２０とは反対側の第２開口縁５１ｂに沿った部分は、受光素子１０の外縁部上（具体的には、基板１１の主面１１ｂの外縁部上）にせり出している。遮光層５３は、Ａｌ等の金属によって形成されている。遮光層５３の厚さは、迷光を反射するのに十分な厚さであればよく、例えば、１μｍである。遮光層５３は、例えば、開口５１の内面５１ｃ及び枠体５２の表面５２ａに金属を蒸着することで得られる。なお、枠体５２の表面５２ａに設けられた遮光層５３の厚さは、開口５１の内面５１ｃに設けられた遮光層５３の厚さよりも大きいことが好ましく、その場合において、開口５１の内面５１ｃに設けられた遮光層５３の厚さは、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって減少していることがより好ましい。このように、枠体５２の表面５２ａに設けられた遮光層５３の厚さを大きくすることで、第１開口縁５１ａの角部分を十分な厚さの遮光層５３で覆うことができると共に、開口５１の内面５１ｃに設けられた遮光層５３の厚さを必要以上に大きくすることを避けることができる(つまり、遮光層５３の形成に余計に材料を使わなくて済む)。

【0035】

受光素子１０は、開口５１の内面５１ｃに設けられた遮光層５３（すなわち、遮光層５３の第１部分５３ａ）に接触している。より具体的には、受光素子１０のうち基板１１の主面１１ｂと基板１１の側面１１ｃとが交わる線である角部１１ｄが遮光層５３の第１部分５３ａに接触している。アンダーフィル４０は、受光素子１０（具体的には、基板１１の側面１１ｃ）と遮光層５３の第１部分５３ａとの間に至っており、遮光層５３の第１部分５３ａに受光素子１０が接触する位置に至っている。つまり、アンダーフィル４０は、受光素子１０と遮光層５３の第１部分５３ａとの間の領域に充填されている。更に、アンダーフィル４０は、枠体５２の表面５２ａに設けられ遮光層５３（すなわち、遮光層５３の第２部分５３ｂ）と回路素子２０の基板２１の主面２１ａとの間の隙間に至っており、当該隙間に充填されている。このように、アンダーフィル４０は、受光素子１０と回路素子２０との間に配置された第１部分４１と、受光素子１０と遮光層５３の第１部分５３ａとの間に配置された第２部分４２と、回路素子２０と遮光マスク５０との間に配置された第３部分４３と、を含んで一体的に形成されている。

【0036】

なお、光検出装置１Ａは、次のように製造される。まず、回路素子２０上に受光素子１０が複数のバンプ３０によって実装される。続いて、受光素子１０の周囲にアンダーフィル樹脂が塗布される。続いて、受光素子１０を覆うように遮光マスク５０が回路素子２０に搭載される。このとき、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａに接触するため、遮光マスク５０が受光素子１０に対して適切に位置決めされる。そして、この状態で、受光素子１０と回路素子２０との間の領域、受光素子１０と遮光層５３の第１部分５３ａとの間の領域、及び回路素子２０と遮光層５３の第２部分５３ｂとの間の領域に、アンダーフィル樹脂が行き渡る。その一方で、開口５１が第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって縮小しており、しかも、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａに接触しているため、受光素子１０の基板１１の主面１１ｂ上へのアンダーフィル樹脂の流出が抑制される。仮に、アンダーフィル樹脂が、基板１１の角部１１ｄを超えて基板１１の主面１１ｂに達したとしても、第２開口縁５１ｂが受光素子１０の外縁１０ａの内側に位置しているため、アンダーフィル樹脂が第２開口縁５１ｂに沿ってとどまり易くなり（すなわち、アンダーフィル樹脂が主面１１ｂの外縁部上にとどまり易くなり）、その結果、主面１１ｂにおける複数の受光部１２上の領域にまでアンダーフィル樹脂が流出することが抑制される。続いて、アンダーフィル樹脂が熱硬化され、アンダーフィル４０によって遮光マスク５０が固定されて、光検出装置１Ａが得られる。

【0037】

以上説明したように、光検出装置１Ａでは、受光素子１０が枠体５２の開口５１の内側に位置しており、遮光層５３が枠体５２の開口５１の内面５１ｃに設けられている。しかも、枠体５２の開口５１が、回路素子２０側の第１開口縁５１ａから回路素子２０とは反対側の第２開口縁５１ｂに向かって縮小している。これにより、枠体５２の開口５１の外側から遮光層５３に光（迷光）が入射したとしても、その光は、例えば、受光素子１０とは反対側に反射され易くなる。したがって、受光素子１０の側面（光検出装置１Ａでは、基板１１の側面１１ｃ）から受光部１２に光が入射して光検出装置１Ａの検出精度が低下するのを防止することができる。また、光検出装置１Ａでは、アンダーフィル４０が受光素子１０と遮光層５３との間に至っている。このとき、枠体５２の開口５１が、回路素子２０側の第１開口縁５１ａから回路素子２０とは反対側の第２開口縁５１ｂに向かって縮小しているため、受光素子１０と遮光層５３との間に至ったアンダーフィル４０が安定した状態となり易い。したがって、遮光マスク５０の全周において安定した固定強度を得ることができる。更に、光検出装置１Ａでは、枠体５２の幅Ｗが、回路素子２０側の第１開口縁５１ａから回路素子２０とは反対側の第２開口縁５１ｂに向かって拡大している。これにより、受光素子１０を包囲する遮光マスク５０自体の強度が高くなる。したがって、受光素子１０を外力から保護することができる。しかも、受光素子１０、回路素子２０及び遮光マスク５０が、同一の材料であるアンダーフィル４０によって互いに固定されるため、容易且つ安定的な固定が可能となっている。以上により、信頼性の高い光検出装置１Ａを得ることができる。このような光検出装置１Ａの構成は、光検出装置１ＡをＣＳＰ（Wafer level Chip Size Package）として構成する上で極めて有効である。

【0038】

例えば、受光素子１０が有する複数の側面にそれぞれ対向するように複数の遮光板が配置されたとしても、各遮光板が精度良く配置され、且つ隣り合う遮光板の間からアンダーフィル４０が漏れ出さないように工夫しない限り、受光素子１０の各側面に至るアンダーフィル４０の量が、受光素子１０の側面によって異なったり、或いは、１つの側面内においても場所によって異なったりしてしまう。このような構成では、強度的に強い個所と弱い個所とが発生し、弱い個所から破損し易くなる。これに対し、上記第１実施形態の光検出装置１Ａでは、枠状の遮光マスク５０が受光素子１０を包囲するように配置されているため、受光素子１０の各側面に至るアンダーフィル４０の量が受光素子１０の各側面のどの場所でも均一になる。したがって、上記第１実施形態の光検出装置１Ａでは、強度的にも均一となり、破損が抑制される。

【0039】

また、光検出装置１Ａでは、受光素子１０が、開口５１の内面５１ｃに設けられた遮光層５３（すなわち、遮光層５３の第１部分５３ａ）に接触している。これにより、受光素子１０に対する遮光マスク５０の位置が安定した状態となるため、上述した作用及び効果がより適切に奏され易くなる。

【0040】

また、光検出装置１Ａでは、アンダーフィル４０が、開口５１の内面５１ｃに設けられた遮光層５３（すなわち、遮光層５３の第１部分５３ａ）に受光素子１０が接触する位置に至っている。これにより、遮光マスク５０の全周においてより安定した固定強度を得ることができる。更に、受光素子１０の側面から水分等が侵入して受光素子１０が劣化するのを防止することができる。

【0041】

また、光検出装置１Ａでは、複数の受光部１２が、所定方向（光検出装置１Ａでは、Ｘ軸方向）に沿って配列されており、受光素子１０及び遮光マスク５０が、当該所定方向を長手方向とする長尺状の形状を呈している。複数の受光部１２が所定方向に沿って配列されていると、受光素子１０の側面から全ての受光部１２に光が入射し易くなり、また、受光素子１０自体の強度も低くなり易い。したがって、複数の受光部１２が所定方向に沿って配列されている場合には、遮光マスク５０が設けられ且つ受光素子１０と遮光層５３との間にアンダーフィル４０が至った構成は、特に有効である。

【0042】

また、光検出装置１Ａでは、回路素子２０の基板２１及び遮光マスク５０の枠体５２がシリコンによって形成されている。これにより、回路素子２０の基板２１と遮光マスク５０の枠体５２との間の熱膨張係数の差に起因して回路素子２０及び遮光マスク５０の少なくとも一方が変形するのを、汎用性の高い材料で防止することができる。

【0043】

また、光検出装置１Ａでは、受光素子１０の基板１１が化合物半導体によって形成されている。受光素子１０の基板１１が化合物半導体によって形成されていると、受光素子１０の基板１１の側面１１ｃが欠け易い。したがって、受光素子１０の基板１１が化合物半導体によって形成されている場合には、受光素子１０の基板１１の側面１１ｃが欠けるのを抑制する上で、遮光マスク５０が設けられ且つ受光素子１０と遮光層５３との間にアンダーフィル４０が至った構成は、特に有効である。更に、受光素子１０の基板１１が化合物半導体によって形成されていると、製造された時点で受光素子１０の基板１１の側面１１ｃに欠け等が発生している場合が多いため、迷光が入射すると、乱反射等によって複数の受光部１２間のユニフォミティが低下し易い。しかし、遮光マスク５０が設けられることで、遮光マスク５０の第２開口縁５１ｂが受光素子１０の外縁１０ａよりも内側に位置することとなり、光が入射する方向から見た場合に受光素子１０の外縁１０ａがカバーされるため、迷光が入射に起因する複数の受光部１２間のユニフォミティが低下を抑制することができる。したがって、受光素子１０の基板１１が化合物半導体によって形成されている場合には、複数の受光部１２間のユニフォミティを確保する上で、遮光マスク５０が設けられ且つ受光素子１０と遮光層５３との間にアンダーフィル４０が至った構成は、特に有効である。このような効果は、受光素子１０の基板１１が化合物半導体以外の半導体（例えば、シリコン）によって形成されている場合にも、勿論、有効である。

【0044】

また、光検出装置１Ａでは、遮光層５３が、開口５１の内面５１ｃに加え、枠体５２における回路素子２０側の表面５２ａに設けられていている。これにより、例えば、枠体５２における回路素子２０側の表面５２ａを介して回路素子２０に入射した光が散乱して受光素子１０の受光部１２に入射するのを防止することができる。

【0045】

また、光検出装置１Ａでは、開口５１の内面５１ｃの傾斜角度が３０度以上６０度以下の角度である。当該傾斜角度がこの範囲内の角度である場合は特に、遮光マスク５０自体の強度を十分に大きくすることができると共に、アンダーフィル４０の這い上がりを適切に制御することができる。なお、当該傾斜角度がこの範囲外の角度であっても、これらの効果は奏される。

【0046】

また、光検出装置１Ａでは、アンダーフィル４０が、受光素子１０における光入射側の表面（光検出装置１Ａでは、主面１１ｂ）と受光素子１０の側面（光検出装置１Ａでは、側面１１ｃ）とが交わる部分（光検出装置１Ａでは、角部１１ｄ）に至っている。更に、光検出装置１Ａでは、アンダーフィル４０が、受光素子１９における光入射側の表面の外縁に至っている。これにより、受光素子１０の側面は勿論、受光素子１０における光入射側の表面と受光素子１０の側面とが交わる部分を覆うことができるため、受光素子１０をより安定して固定することができる。更に、受光素子１０の実装面に水分が侵入するのをより確実に抑制することができる。

【0047】

図６は、比較例の光検出装置の拡大断面図であり、図４に相当する部分を示している。図７は、比較例の光検出装置の拡大断面図であり、図５に相当する部分を示している。図６及び図７に示される比較例の光検出装置は、遮光マスク５０を備えていない点で、上記第１実施形態の光検出装置１Ａと主に相違している。比較例の光検出装置では、受光素子１０の周囲において基板１１の側面１１ｃにアンダーフィル４０がせり上がっている。そのため、次のような問題が発生し得る。

【0048】

図６に示されるように、アンダーフィル４０のうちＸ軸方向において受光素子１０の両側に位置する部分４４に光が入射すると、当該光が、部分４４の表面、及び部分４４と基板１１の側面１１ｃとの界面で屈折し、基板１１の側面１１ｃから両端の受光部１２に入射するおそれがある。この場合、両端の受光部１２でノイズ光が検出されることになるため、Ｘ軸方向に沿って１次元に配列された複数の受光部１２間のユニフォミティが低下する。これは、裏面入射型の受光素子１０に特有の課題である。

【0049】

また、図７に示されるように、アンダーフィル４０のうちＹ軸方向において受光素子１０の両側に位置する部分４４に光が入射すると、当該光が、部分４４の表面、及び部分４４と基板１１の側面１１ｃとの界面で屈折し、基板１１の側面１１ｃから受光部１２に入射するおそれがある。このような現象は、Ｘ軸方向に沿って１次元に配列された複数の受光部１２の全てで発生し得る。この場合、Ｙ軸方向に沿って物体を相対的に移動させて当該物体の２次元像を取得すると、物体の像に対してＹ軸方向に相当する方向の前後にゴースト像が出現する。これは、裏面入射型の受光素子１０に特有の課題である。

【0050】

比較例の光検出装置に対し、上記第１実施形態の光検出装置１Ａは、遮光マスク５０を備えている。そのため、上記第１実施形態の光検出装置１Ａによれば、ユニフォミティの低下、ゴースト像の出現といった問題（裏面入射型の受光素子１０に特有の課題）を解決することができる。
［第２実施形態］

【0051】

図８及び図９に示されるように、第２実施形態の光検出装置１Ｂは、複数の受光素子１０によって受光素子ユニット１００が構成されている点、及び遮光マスク５０の第２開口縁５１ｂの一部が受光素子ユニット１００の外縁１００ａの外側に位置している点で、第１実施形態の光検出装置１Ａと主に相違している。これらの相違点を除けば、第１実施形態の光検出装置１Ａにおける１つの受光素子１０を、第２実施形態の光検出装置１Ｂにおける受光素子ユニット１００と読み替えることができる。したがって、第２実施形態の光検出装置１Ｂによれば、第１実施形態の光検出装置１Ａと同様の作用及び効果が奏される。以下、上述した相違点について詳細に説明する。

【0052】

光検出装置１Ｂでは、２つの受光素子１０がＸ軸方向に沿って１次元に配列されている。各受光素子１０が有する基板１１において主面１１ａに沿った部分には、複数の受光部１２が形成されている。複数の受光部１２は、Ｘ軸方向に沿って１次元に配列されている。各受光素子１０は、Ｘ軸方向を長手方向とする長尺状の形状を呈している。一例として、各受光素子１０は、Ｘ軸方向を長手方向とする長方形板状を呈している。このように、各受光素子１０は、１次元のイメージセンサであり、２つの受光素子１０は、複数の画素として機能する複数の受光部１２が配列される方向において並置されている。なお、隣り合う受光素子１０間には、例えば５μｍ程度の隙間が形成されており、当該隙間には、アンダーフィル４０が入り込んでいる。つまり、隣り合う受光素子１０間には、アンダーフィル４０が配置されている。各受光素子１０においては、当該隙間に最も近い受光部１２をダミーとし、当該受光部１２から出力される電気信号をイメージの生成に使用しなくてもよい。

【0053】

遮光マスク５０の第２開口縁５１ｂのうちＸ軸方向における両方の端部は、Ｚ軸方向から見た場合に、受光素子ユニット１００の外縁１００ａのうちＸ軸方向における両方の端部の外側に位置している。これにより、Ｘ軸方向における受光素子ユニット１００の一方の端部とＸ軸方向における遮光マスク５０の一方の端部との間の部分、及び、Ｘ軸方向における受光素子ユニット１００の他方の端部とＸ軸方向における遮光マスク５０の他方の端部との間の部分を、光検出装置１Ｂの製造時に、アンダーフィル樹脂の逃がし穴として機能させることができ、製造された光検出装置１Ｂにおいて、各受光素子１０における光入射側の表面に余分なアンダーフィル４０がはみ出すのを抑制することができる。なお、Ｚ軸方向から見た場合における受光素子ユニット１００の外縁１００ａは、Ｚ軸方向から見た場合における各受光素子１０の外縁１０ａのうち、互いに隣り合う内側部分を除く外側部分によって、画定される。

【0054】

一例として、第２開口縁５１ｂのうちＹ軸方向において互いに対向する一対の辺５４は、Ｚ軸方向から見た場合に、受光素子ユニット１００の外縁１００ａのうちＹ軸方向において互いに対向する一対の辺１４の内側に位置している。一方、第２開口縁５１ｂのうちＸ軸方向において互いに対向する一対の辺５５は、Ｚ軸方向から見た場合に、受光素子ユニット１００の外縁１００ａのうちＸ軸方向において互いに対向する一対の辺１５の外側に位置している。

【0055】

図１０に示されるように、Ｘ軸方向における遮光マスク５０の両方の端部において、アンダーフィル４０の第２部分４２は、基板１１の側面１１ｃ及び遮光層５３の第１部分５３ａの表面を這い上がっている。基板１１の側面１１ｃを這い上がっている第２部分４２は、基板１１の角部１１ｄに至っている。基板１１の側面１１ｃを這い上がっている第２部分４２と、遮光層５３の第１部分５３ａの表面を這い上がっている第２部分４２との間には、溝状の凹部が形成されている。光検出装置１Ｂの製造時に、アンダーフィル樹脂が遮光層５３の第１部分５３ａの表面を這い上がる場合には、製造された光検出装置１Ｂにおいて、各受光素子１０における光入射側の表面に余分なアンダーフィル４０がはみ出すのをより確実に抑制することができる。ただし、アンダーフィル４０の第２部分４２は、基板１１の側面１１ｃ及び遮光層５３の第１部分５３ａの表面を這い上がっており、基板１１の側面１１ｃを這い上がっている第２部分４２と、遮光層５３の第１部分５３ａの表面を這い上がっている第２部分４２との間に、溝状の凹部が形成されていない場合もある。また、アンダーフィル４０の第２部分４２は、基板１１の側面１１ｃを這い上がっており、遮光層５３の第１部分５３ａの表面を這い上がっていない場合もある。

【0056】

図８に示されるように、遮光マスク５０の第１開口縁５１ａのうちＸ軸方向において互いに対向する一対の辺５６のそれぞれは、Ｚ軸方向から見た場合に、受光素子ユニット１００の外縁１００ａのうちＸ軸方向において互いに対向する一対の辺１５のそれぞれから距離Ｄだけ離れている。図１０に示されるように、距離Ｄが２００μｍ未満であると、基板１１の側面１１ｃから両端の受光部１２に光が入射するのを抑制することができ、その結果、Ｘ軸方向に沿って１次元に配列された複数の受光部１２間のユニフォミティが低下するのを抑制することができる。

【0057】

一方、図１１に示されるように、距離Ｄが２００μｍ以上であると、光検出装置１Ｂの製造時に、アンダーフィル樹脂の逃がし穴としての機能を確実に発揮させることができ、製造された光検出装置１Ｂにおいて、各受光素子１０における光入射側の表面に余分なアンダーフィル４０がはみ出すのをより確実に抑制することができる。なお、図１０及び図１１に示されるいずれの場合にも、各受光素子１０においては、Ｘ軸方向における両端の受光部１２をダミーとし、当該受光部１２から出力される電気信号をイメージの生成に使用しなくてもよい。
［変形例］

【0058】

本発明は、上述した第１及び第２実施形態に限定されない。例えば、各部の材料及び形状には、上述した材料及び形状に限らず、様々な材料及び形状を採用することができる。一例として、受光素子１０の基板１１の材料は、ＩｎＧａＡｓ等の化合物半導体に限定されず、シリコン等であってもよい。また、回路素子２０の基板２１及び遮光マスク５０の枠体５２は、シリコン以外の材料(例えば、樹脂、セラミック等)によって形成されていてもよい。ただし、回路素子２０の基板２１及び遮光マスク５０の枠体５２が同一の材料によって形成されていれば、回路素子２０の基板２１と遮光マスク５０の枠体５２との間の熱膨張係数の差に起因して回路素子２０及び遮光マスク５０の少なくとも一方が変形するのを防止することができる。

【0059】

また、開口５１の内面５１ｃの傾斜角度は、一定である必要はなく、例えば、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって傾斜角度が減少又は増加していてもよい。例えば、開口５１の内面５１ｃがＺ軸方向に平行な断面において凹曲面である場合には、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって傾斜角度が減少する。例えば、開口５１の内面５１ｃがＺ軸方向に平行な断面において凸曲面である場合には、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって傾斜角度が増加する。また、開口５１の形状は、例えば、垂直孔とテーパ孔とを組み合わせたような形状であってもよい。つまり、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって縮小する開口５１とは、全体的に縮小していれば、一部に一定の部分があったり、一部に拡大する部分があったりしてもよい。ただし、開口５１が、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって連続的に縮小していると、遮光マスク５０の機械的な強度を確保しつつ、適切な量のアンダーフィル４０を受光素子１０と遮光層５３の第１部分５３ａとの間に至らせることができる。更に、開口５１の形状に余計な部分がないため、光検出装置１Ａ，１Ｂの小型化を図ることもできる。

【0060】

また、枠体５２の幅Ｗについても、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって全体的に拡大していれば、一部に一定の部分があったり、一部に縮小する部分があったりしてもよい。ただし、枠体５２の幅Ｗが、第１開口縁５１ａから第２開口縁５１ｂに向かって連続的に拡大していると、遮光マスク５０の機械的な強度を確保しつつ、光検出装置１Ａ，１Ｂの小型化を図ることができる。また、枠体５２の幅Ｗは、全ての部分において一定である必要はない、図４に示される枠体５２の幅Ｗと、図５に示される枠体５２の幅Ｗとは、同じ高さにおいてでも、互いに異なっていてもよい。

【0061】

また、上記第１及び第２実施形態の光検出装置１Ａ，１Ｂにおいて、アンダーフィル４０は、回路素子２０と遮光層５３の第２部分５３ｂ（すなわち、枠体５２の表面５２ａに設けられた遮光層５３）との間の領域に至っていなくてもよい。また、遮光層５３は、開口５１の内面５１ｃに設けられていれば、枠体５２の表面５２ａに設けられていなくてもよい。これらの場合にも、上記第１及び第２実施形態の光検出装置１Ａ，１Ｂと同様の作用及び効果が奏される。

【0062】

上記第１及び第２実施形態の光検出装置１Ａ，１Ｂでは、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａに接触しており、遮光マスク５０の底面（枠体５２の表面５２ａ又は遮光層５３の第２部分５３ｂ）が回路素子２０から離れていたが、光検出装置１Ａ，１Ｂは次のように構成されてもよい。すなわち、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａから離れており、遮光マスク５０の底面が回路素子２０に接触していてもよい。或いは、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａに接触しており、遮光マスク５０の底面が回路素子２０に接触していてもよい。或いは、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａから離れており、遮光マスク５０の底面が回路素子２０から離れていてもよい。いずれの場合にも、アンダーフィル４０は、受光素子１０と遮光層５３の第１部分５３ａとの間に至っていれば、受光素子１０における光入射側の表面の外縁に至っていなくてもよいし、更に、受光素子１０における光入射側の表面と受光素子１０の側面とが交わる部分に至っていなくてもよい。また、アンダーフィル４０は、遮光マスク５０の底面と回路素子２０との間に至っていなくてもよい。受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａに接触している場合には、アンダーフィル４０は、受光素子１０と遮光層５３の第１部分５３ａとの間に至っていれば、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａに接触する位置に至っていなくてもよい。つまり、アンダーフィル４０は、少なくとも受光素子１０の側面（光検出装置１Ａ，１Ｂでは、基板１１の側面１１ｃ）の一部と遮光層５３の第１部分５３ａの少なくとも一部との間に至っていればよい（接触していればよい）。

【0063】

なお、受光素子１０が遮光層５３の第１部分５３ａに接触する場合であっても、例えば、受光素子１０の基板１１の角部１１ｄの全体において遮光層５３の第１部分５３ａに接触している必要はない。本明細書において「接触」との表現は、少なくとも一部同士が物理的に触れていることを示す。

【0064】

また、受光素子１０は、複数の受光部１２が２次元に配列されて構成されたものであってもよい。また、受光素子１０は、第１導電型の基板１１において主面１１ａに沿った部分に第２導電型の領域が形成されたものに限定されず、例えば、第１導電型の基板１１において主面１１ａに沿った部分に第２導電型の領域が形成され、更に当該領域内に第１導電型の領域が形成されたものであってもよい。つまり、受光素子１０は、裏面入射型の受光素子であれば、どのように構成されたものであってもよい。また、回路素子２０は、単純に配線が形成された部材であってもよい。また、回路素子２０が、半導体材料以外の材料によって形成された基板を有していてもよい。また、回路素子２０の形状は、基板に限定されず、例えば、凹部が形成された筐体のような形状であってもよい。

【0065】

また、枠体５２の表面５２ｂ上に、フィルタ等の光学素子が搭載されてもよい。また、遮光層５３は、光を反射する機能を有するもの（光反射層）に限定されず、光を吸収する機能を有するもの（光吸収層）であってもよい。例えば、ＩＴＯ（スズ酸化インジウム）、ＡＴＯ（アンチモン酸化スズ）、ＬａＢ_６（六ホウ化ランタン）、セシウム酸化タングステン等によって遮光層５３を形成することで、遮光層５３を光吸収層とすることができる。ただし、発熱を抑制する観点では、遮光層５３は、光反射層であることが好ましい。また、バンプ３０に代えて、例えば、異方性導電樹脂層によって、受光素子１０と回路素子２０とが電気的且つ物理的に接続されていてもよい。その場合、異方性導電樹脂層のうち、Ｚ軸方向において向かい合う電極パッドの間の部分が接続部材として機能し、当該接続部材以外の部分がアンダーフィル４０として機能する（つまり、受光素子１０と回路素子２０との間だけでなく、受光素子１０と遮光層５３の第１部分５３ａとの間に至る）。

【0066】

また、アンダーフィル４０は、回路素子２０と遮光マスク５０との間の領域を介して、回路素子２０の基板２１の主面２１ａと遮光マスク５０の枠体５２の側面５２ｃとで形成される隅部に至っていてもよい。これにより、回路素子２０に対する遮光マスク５０の固定が補強され、装置としての安定性が向上する。

【0067】

また、上記第１実施形態の光検出装置１Ａでは、第２開口縁５１ｂの全部が、Ｚ軸方向から見た場合に受光素子１０の外縁１０ａの内側に位置していたが、第２開口縁５１ｂの一部は、Ｚ軸方向から見た場合に受光素子１０の外縁１０ａの外側に位置していてもよい。つまり、第２開口縁５１ｂの少なくとも一部が、Ｚ軸方向から見た場合に受光素子１０の外縁１０ａの内側に位置していればよい。上記第１実施形態の光検出装置１Ａでは、第２開口縁５１ｂのうちＸ軸方向における一方の端部が、Ｚ軸方向から見た場合に、受光素子１０の外縁１０ａのうちＸ軸方向における一方の端部の外側に位置していてもよい。これにより、Ｘ軸方向における受光素子１０の一方の端部とＸ軸方向における遮光マスク５０の一方の端部との間の部分を、光検出装置１Ａの製造時に、アンダーフィル樹脂の逃がし穴として機能させることができ、製造された光検出装置１Ａにおいて、受光素子１０における光入射側の表面に余分なアンダーフィル４０がはみ出すのを抑制することができる。なお、装置としての安定性を考慮すると、第２開口縁５１ｂのうちＸ軸方向における両方の端部が、Ｚ軸方向から見た場合に、受光素子１０の外縁１０ａのうちＸ軸方向における両方の端部の外側に位置していることが好ましい。

【0068】

また、上記第２実施形態の光検出装置１Ｂでは、Ｘ軸方向に沿って１次元に配列された２つの受光素子１０によって受光素子ユニット１００が構成されていたが、受光素子ユニット１００は、回路素子２０における受光素子ユニット１００側の表面に沿って１次元又は２次元に配列された複数の受光素子１０によって構成されたものであればよい。これにより、歩留まりの低下及び機械的強度の低下を抑制しつつ、受光素子ユニット１００の大型化を図ることができる。なお、その場合にも、各受光素子１０は、複数の受光部１２が２次元に配列されて構成されたものであってもよい。また、１つの受光素子ユニット１００を構成する複数の受光素子１０のサイズは、同一でなくてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１Ａ，１Ｂ…光検出装置、１０…受光素子、１０ａ…外縁、１１…基板、１２…受光部、２０…回路素子、２１…基板、３０…バンプ（接続部材）、４０…アンダーフィル、５０…遮光マスク、５１…開口、５１ａ…第１開口縁、５１ｂ…第２開口縁、５１ｃ…内面、５２…枠体、５２ａ…表面、５３…遮光層。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】