(57)【要約】【課題】  固体撮像素子の光学的特性を劣化させることなくダイシング処理における画像欠陥を大幅に改善することができる固体撮像装置の製造方法を提供する。【解決手段】  固体撮像素子の製造方法は、複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハを準備する準備工程と、前記半導体ウェハの裏面を研磨する裏面研磨工程と、前記半導体ウェハをダイシングテープを介してダイシングリングに装着する装着工程と、前記ダイシングリングに装着した半導体ウェハ及び前記ダイシングテープの接着材に対して、親水化処理を行う親水化工程と、前記親水化した半導体ウェハをダイシングブレードによりダイシングするとともに、前記固体撮像素子に低ダメージな洗浄を行い前記ダイシングにより発生する付着物を除去するダイシング工程とを有する。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハを準備する準備工程と、
前記半導体ウェハの裏面を研磨する裏面研磨工程と、
前記裏面を研磨した半導体ウェハをダイシングブレードによりダイシングするとともに、前記固体撮像素子に低ダメージな洗浄を行い前記ダイシングにより発生する付着物を除去するダイシング工程と
を有する固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハを準備する準備工程と、
前記半導体ウェハをダイシングテープを介してダイシングリングに装着する装着工程と、
前記ダイシングリングに装着した半導体ウェハ及び前記ダイシングテープの接着材に対して、親水化処理を行う親水化工程と、
前記親水化した半導体ウェハをダイシングブレードによりダイシングするとともに、前記固体撮像素子に低ダメージな洗浄を行い前記ダイシングにより発生する付着物を除去するダイシング工程と
を有する固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
さらに、前記装着工程の前に、前記半導体ウェハの裏面を研磨する裏面研磨工程を有する請求項２記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項４】
前記親水化処理は前記接着材の少なくとも一部を除去する請求項２又は３記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項５】
前記親水化処理は前記接着材以外への影響を小さくするための低ダメージプラズマ処理条件によるプラズマ処理である請求項２〜４のいずれか１項に記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項６】
前記ダイシング工程における洗浄はメガソニック洗浄である請求項１〜５のいずれか１項に記載の固体撮像素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固体撮像素子の製造方法に関し、より詳しくは、固体撮像素子のダイシング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子のダイシングは、一般的に、ダイシング用のリングにダイシングテープを張り、その上に半導体ウェハを装着した後、ダイシング装置のダイシングブレードにより半導体ウェハを切削する。この切削時には、切削屑が発生するので、大量の純水を用いて、切削屑を半導体ウェハ外へ流しだし、洗浄性を得ている。
【０００３】
また、純水を流して切削屑を半導体ウェハ外へ流去させる際に、半導体ウェハ上に乾燥領域が発生し、該乾燥領域に切削屑が、付着する場合がある。そのような乾燥領域を無くすために、半導体ウェハの表面にプラズマ処理を施すことにより、ウェハ表面を親水化することが知られている。（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平０５−３３５４１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の固体撮像素子のダイシング方法では、半導体ウェハの切削時に発生する切削屑が固体撮像素子上に乗ってしまい付着することが多々あり、固体撮像素子の組み立て後に画像欠陥が起こる事がある。
【０００６】
また、半導体ウェハの切削時に露出しているダイシングテープの接着材が、大量の純水によりはがれてしまい、固体撮像素子上に乗ってしまい付着することがある。この接着材も固体撮像素子の画像欠陥の一因となることがある。
【０００７】
これらの固体撮像素子への付着物を物理的に除去するためには、大量の純水を用いて高圧水洗浄する必要があるが、高圧水洗浄は、固体撮像素子、特に受光部へのダメージが大きい。
【０００８】
本発明の目的は固体撮像素子の光学的特性を劣化させることなくダイシングを行うことのできる固体撮像装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一観点によれば、固体撮像素子の製造方法は、複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハを準備する準備工程と、前記半導体ウェハの裏面を研磨する裏面研磨工程と、前記裏面を研磨した半導体ウェハをダイシングブレードによりダイシングするとともに、前記固体撮像素子に低ダメージな洗浄を行い前記ダイシングにより発生する付着物を除去するダイシング工程とを有する。
【００１０】
また、本発明の他の観点によれば、固体撮像素子の製造方法は、複数の固体撮像素子が形成された半導体ウェハを準備する準備工程と、前記半導体ウェハをダイシングテープを介してダイシングリングに装着する装着工程と、前記ダイシングリングに装着した半導体ウェハ及び前記ダイシングテープの接着材に対して、親水化処理を行う親水化工程と、前記親水化した半導体ウェハをダイシングブレードによりダイシングするとともに、前記固体撮像素子に低ダメージな洗浄を行い前記ダイシングにより発生する付着物を除去するダイシング工程とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、固体撮像素子の光学的特性を劣化させることなくダイシング処理における画像欠陥を大幅に改善することができる固体撮像装置の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の実施例による固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【００１４】
図１（Ａ）は、本実施例によるバックグラインド処理を行う前の半導体ウェハ１の断面図である。
【００１５】
半導体ウェハ１は、例えば、直径６インチ、厚さ５００μｍのシリコンウェハである。半導体ウェハ１には、複数列複数行にわたって固体撮像素子１２が形成されている。
【００１６】
固体撮像素子１２は、例えば、ＣＣＤ型の固体撮像素子であり、多数の光電変換素子、光電変換素子で発生する信号電荷を垂直方向に転送する垂直電荷転送装置（ＶＣＣＤ）、各光電変換素子上に形成されるマイクロレンズ３２等を含む受光領域、ＶＣＣＤによって転送された信号電荷水平方向に転送する水平電荷転送装置及び出力アンプ等を含む周辺回路を含んで構成される。なお、固体撮像素子１２は、ＣＣＤ型に限らず、ＭＯＳ型等でも良い。
【００１７】
マイクロレンズ３２は、固体撮像素子１２に形成される多数の光電変換素子のそれぞれに対応して、固体撮像素子１２の表面に形成される。マイクロレンズ３２は、例えば、透明樹脂層を平坦化膜上に形成した後、この透明樹脂層をフォトリソグラフィ法等によって所定形状にパターニングした後に、リフローさせることによって形成される。
本実施例では、ダイシング処理に先立ち、半導体ウェハ１を裏面研磨装置にセットし、半導体ウェハ１の裏面（固体撮像素子１２形成面の反対側の表面）に対して、例えば、３００μｍ以下のバックグラインドを施す。このバックグラインドにより、半導体ウェハ１は、図１（Ｂ）に示す状態になり、その厚さは、例えば、３００μｍである。
【００１８】
このように、ダイシング処理に先立ち、半導体ウェハ１の厚さを薄くしておくことにより、ダイシング処理における切削溝６（図４）を浅くすることができ、ダイシング処理時に発生する切削屑を減少させることが出来る。よって、固体撮像素子１２に付着する切削屑を減らすことができる。
【００１９】
次ぎに、図１（Ｂ）に示すバックグラインドが施された半導体ウェハ１を、ダイシング用リング２に、ダイシングテープ３を介して装着し、図２に示す状態にする。
【００２０】
図２は、ダイシングリング２に装着された半導体ウェハ１の平面図である。なお、半導体ウェハ１内の点線で示す各固体撮像素子１２間の切削溝はこの段階では、まだ形成されていない。ダイシングリング２と半導体ウェハ１の間では、図中斜線で示す部分にダイシングテープ３の接着材４が露出している。この状態で、ダイシング処理を行うと、露出している接着材４がダイシング処理中の洗浄によって溶け出し、固体撮像素子１２の表面に乗ってしまうことがある。よって、本実施例では、ダイシングリング２に装着された状態の半導体ウェハ１に対して親水化処理を施す。
【００２１】
図３は、半導体ウェハ１に対する親水化処理を説明するための断面図である。
【００２２】
まず、ダイシングリング２に装着された半導体ウェハ１を、減圧方式のＯ２プラズマチャンバーにセットし、親水化処理を施す。プラズマ処理条件は、例えば、高周波電源出力を５０（Ｗ）、チャンバー内真空度２０（Ｔｏｒｒ）、処理に用いるガス流量を１０（ｍｌ／ｍｉｎ）とする。このようなプラズマ処理条件下で、例えば、プラズマ照射時間を１０（ｓｅｃ）とする。
【００２３】
上記のような条件下で、プラズマ処理を施すことにより、露出しているダイシングテープ３の接着材４を一部除去できるとともに、残りの接着材４の表面を親水化することができる。なお、接着材４は、上記プラズマ処理により全てが除去されることが実際には好ましいが、本実施例では、後述するように固体撮像素子１２の表面に形成されるマイクロレンズ３２の光学特性を維持する必要から、接着材４の全てを除去するのではなく、一部を除去し、残りを親水化処理している。すなわち、マイクロレンズ３２の光学特性を劣化させないのであれば、接着材４を全て除去するようなプラズマ処理条件下で処理を施しても良い。
【００２４】
上記のプラズマ処理により、固体撮像素子１２の表面に形成されるマイクロレンズ３２に対しても同時に親水化処理が施される。マイクロレンズ３２は、例えば、高さ１μｍで、直径３μ程度である。上記条件により、マイクロレンズ３２の表面が、０．０３μｍ程度エッチングされるが、マイクロレンズ３２の高さの約３％程度であるので、マイクロレンズ３２の光学特性にはほとんど影響がない。
【００２５】
なお、上記プラズマ条件程度以上の処理条件では、急激な反応によって、上記プラズマ処理の目的であるダイシングテープ３の接着材４の露出している部分の除去及び親水化、及びマイクロレンズ３２の表面の親水化以外の影響、具体的には、マイクロレンズ３２の光学的特性の劣化及び固体撮像素子１２の電気特性劣化が生じる恐れがある。よって、本実施例におけるプラズマ処理は、上述のような低ダメージプラズマ条件であることが必要である。ここで低ダメージプラズマ条件とは、例えば、有機物のエッチングが３００Å以下に抑えられるプラズマ処理条件である。また、プラズマ処理に用いるガスは、上述のＯ２ガスに限らず、Ｏ２＋Ａｒ混合ガスでも良い。
【００２６】
なお、上記の親水化処理は、プラズマ処理に限らない。例えば、紫外放射（ＵＶ）とオゾン（Ｏ３）を用いた光オゾン法により、表面改質を行い接着材４及びマイクロレンズ３２の表面を親水化しても良い。
【００２７】
通常の状態では、接着材４の表面は親水基を持たず後に行うダイシング処理における洗浄水をはじいてしまい、物理的な圧力で流れ出した場合に、半導体ウェハ１に付着してしまう場合がある。しかし、上述の親水化処理を行うことにより、接着材４の表面を改質して、親水化し、洗浄水をはじかなくして洗浄性を高めることができる。また、マイクロレンズ３２の表面も改質され、親水化するので、付着した汚染物等を高い物理的圧力を必要とせずに洗い流すことができるようになる。
【００２８】
図４は、半導体ウェハ１のダイシング処理を説明するための図である。図中、白丸は、切削屑又はその他の汚染物を示す。
【００２９】
この工程では、まず、図３に示す親水化処理を終えた半導体ウェハ１をダイシング処理装置５にセットする。ダイシング処理装置５は、少なくともダイシングブレード５１と該ダイシングブレード近傍に配置されるメガソニック洗浄ノズル５２とを含んで構成される。メガソニック洗浄ノズル５２は、発振器を含み、純水等の洗浄水に対してメガヘルツ（ＭＨｚ）以上の振動を与えた後に、半導体ウェハ１表面に対して該洗浄水を噴射する。
【００３０】
ダイシング処理装置５は、ダイシングブレード５１により半導体ウェハ１の厚さ方向に切削溝６を形成する。切削溝６は、半導体ウェハ１に形成されている複数の光電変換素子１２の各行間及び各列間に形成される（図２の半導体ウェハ１内の点線参照）。この切削によって、切削屑が発生するので、メガソニック洗浄ノズル５２から、メガヘルツ（ＭＨｚ）以上の振動を与えられた洗浄水を半導体ウェハ１に対して噴射して、該発生する切削屑及びその他の汚染物（例えば、流出した接着材４等）を半導体ウェハ１外に流しだす。
【００３１】
なお、ダイシング処理における半導体ウェハ１の洗浄はメガソニック洗浄ノズル５２によるものに限らず、物理的な圧力の少ないもので半導体ウェハ１に形成されている固体撮像素子１２にダメージを与えないものならどのようなものでもよい。例えば、純水とエアーを用いた２流体洗浄ノズルにより、半導体ウェハ１の洗浄を行っても良い。
【００３２】
上述のバックグラインド（裏面研磨）処理、親水化処理、ダイシング処理を施した後に、チップの分割、パッケージング等を行う。これらの工程は、周知の技術による。
【００３３】
以上、本発明の実施例によれば、ダイシング処理に先立つバックグラインド（裏面研磨）処理により、半導体ウェハ１の厚さが薄くなっているので、ダイシングに必要な切削溝６の深さを浅くすることができる。よって、ダイシングブレード５１による切削を浅くすることができ、該切削によって発生する切削屑を減少させることができる。また、切削溝６を浅くすることができるので、切削溝６内の切削屑の除去も容易になる。
【００３４】
また、本発明の実施例によれば、露出している接着材４の表面を親水化することで、接着材４の半導体ウェハ１への付着を減少させることができる。また、親水化することで、洗浄水での洗浄性を増加させることができる。なお、親水化処理において、接着材４の一部が除去されるので、流出する接着材４そのものの量が減少すると考えられる。
【００３５】
さらに、本発明の実施例によれば、マイクロレンズ３２の表面も親水化されるため、切削屑、接着材４及びその他の汚染物の付着を減少させることができる。また、汚染物等が付着した場合にも、容易にそれらを除去することができる。
【００３６】
また、本発明の実施例によれば、バックグラインド処理及び親水化処理により、半導体ウェハ１以外からの汚染物を極めて少なくすることができ、また、固体撮像素子１２表面（マイクロレンズ３２表面）も親水化されるので、ダイシング処理における高い洗浄性を必要としない。従って、ダイシング処理において清浄度を上げるための従来のような高圧水洗浄を行う必要がない。よって、より固体撮像素子１２のダメージの少ない洗浄方法、例えば、メガソニック洗浄で洗浄を行うことが可能になる。すなわち、本実施例では、ダイシング処理に先立ち、バックグラインド処理及び親水化処理を行うので、大きな付着物を大幅に減らすことができるので、それらの付着物を物理的に除去する為の高ダメージの洗浄が不必要となり、より低ダメージの小さな付着物を対象にしたメガソニック洗浄等による洗浄で高い清浄度を得ることができる。
【００３７】
また、本発明の実施例によれば、バックグラインド処理及び親水化処理、さらにその後のダイシング処理を行うことにより、固体撮像素子１２上への切削屑及びその他の汚染物の付着による画像欠陥を大幅に低減することができる。
【００３８】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例による固体撮像素子の製造方法を説明するための図である。
【図２】ダイシングリング２に装着された半導体ウェハ１の平面図である。
【図３】半導体ウェハ１に対する親水化処理を説明するための断面図である。
【図４】半導体ウェハ１のダイシング処理を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４０】
１…半導体ウェハ、２…ダイシングリング、３…ダイシングテープ、４…接着材、５…ダイシング処理装置、６…切削溝、１２…固体撮像素子、３２…マイクロレンズ、５１…ダイシングブレード、５２…メガソニック洗浄ノズル
【図１】
2005203679.tif 000003
【図２】
2005203679.tif 000004
【図３】
2005203679.tif 000005
【図４】
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