(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固体撮像装置に組み込まれる、スペーサが付いたスペーサ付カバーガラスの洗浄方法であって、
前記スペーサ付カバーガラスは、
ガラス基板にスペーサ基材を接着剤で貼付する工程と、
スペーサ基材にフォトレジストを塗布する工程と、
フォトマスクを用いてフォトレジストを露光及び現像してスペーサ基材上に前記スペーサに対応したエッチングマスクを形成する工程と、
スペーサ基材をドライエッチングしてガラス基板上にスペーサを形成する工程と、を含む工程によって製造されたものであり、
前記スペーサ付カバーガラスの洗浄方法は、
前記ドライエッチング後に行うドライ洗浄工程と、
ドライ洗浄工程の後に行う拭き取り洗浄工程と、
拭き取り洗浄工程の後に行う第１ウェット洗浄工程と、
第１ウェット洗浄工程の後に行う第２ウェット洗浄工程と、
を備え、
前記ドライ洗浄工程は、前記ドライエッチング後の前記スペーサ上のエッチングマスク及び前記ガラス基板上に露出した接着剤を酸素プラズマによりアッシングして除去する工程であり、
前記拭き取り洗浄工程は、有機溶剤を用いて前記スペーサ付カバーガラスのスペーサが形成されていない外表面側に付着している異物を拭き取り除去する工程であり、
前記第１ウェット洗浄工程は、前記酸素プラズマによるアッシングで除去しきれないドライエッチング残渣や環境異物をＡＰＭ洗浄液を用いて前記ガラス基板から浮遊させるＡＰＭ洗浄の工程であり、
前記第２ウェット洗浄工程は、純水超音波洗浄により異物を除去する工程であることを特徴とするスペーサ付カバーガラスの洗浄方法。
【請求項２】
前記酸素プラズマによるアッシングは等方性アッシングとし、前記接着剤の水平方向アッシング量を５〜１５μｍに制御することを特徴とする請求項１に記載のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法。
【請求項３】
前記有機溶剤を用いた拭き取り洗浄工程では、無塵布に有機溶剤を染みこませ、前記スペーサ付カバーガラスの外表面側を少なくとも５回拭き取ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法。
【請求項４】
前記ＡＰＭ洗浄の工程では、薬液温度を２０〜４５℃とし、９５０ＫＨｚ以上の超音波振動の印加を併用することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか１項に記載のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法。
【請求項５】
前記ＡＰＭ洗浄の薬液成分であるＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2、Ｈ2Ｏの容積配合比を、１／２０≦Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ≦１／３、かつ１／１０≦ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2≦１／３とすることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか１項に記載のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法。
【請求項６】
前記純水超音波洗浄により異物を除去する工程では、５０ＫＨｚ以下の低周波振動を印加し、純水温度を２０〜３５℃とすることを特徴とする請求項１から５のうちいずれか１項に記載のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法。
【請求項７】
前記第２ウェット洗浄工程の後に、温水引き上げ乾燥工程を設け、乾燥槽の水温を２０〜３５℃とすることを特徴とする請求項１から６のうちいずれか１項に記載のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カバーガラスの洗浄方法に関し、特に、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）タイプの固体撮像装置を製造する際のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラや携帯電話に用いられる、ＣＣＤやＣＭＯＳからなる固体撮像装置は、益々小型化が要求されている。このため、固体撮像素子チップ全体をセラミックス等のパッケージに気密封止した、従来の大型パッケージから、最近では、固体撮像素子チップの大きさと略等しい大きさの、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）タイプに移行しつつある。
【０００３】
このような中で、ウェーハ（半導体基板）上に多数形成された、各固体撮像素子の受光部を包囲する位置に対応させて、透明ガラス板にスペーサを形成するとともに、この透明ガラス板をスペーサ部分でウェーハに接着してウェーハとの間に空隙部を形成し、しかる後に透明ガラス板及びウェーハを、スクライブラインに沿ってダイシングし、個々の固体撮像装置に分離する方法が提案されている（例えば、特許文献１又は特許文献２参照。）。
【０００４】
このような透明ガラス板にスペーサを形成する方法としては、ドライエッチングによるのが一般的である。図７は、このスペーサを形成する工程の断面図である。図７（ａ）において、透明ガラス板に該当するガラス基板であるカバーガラス１２の表面にスペーサ１３となるスペーサ基材を接着剤１３Ａを介して貼り合せ、次いで、このスペーサ基材の表面にエッチングマスクとしてのフォトレジストＲのパターンを形成する。
【０００５】
スペーサ１３となるスペーサ基材としては、たとえばシリコンウェーハが使用できる。フォトレジストＲのパターンは、レジストコート、フォトマスクを使用した露光、現像、ポストべーク等の工程を経て形成される。
【０００６】
次いで、図７（ｂ）において、ドライエッチングによりスペーサ１３となるスペーサ基材（シリコンウェーハ）の異方性エッチングを行い、スペーサ１３のパターンを形成する。この際、接着剤１３Ａは、耐エッチング性があるので、除去されていない。
【０００７】
次いで、図７（ｃ）において、アッシングを行い、フォトレジストＲのパターン及び露出している接着剤１３Ａを除去する。このようにして、カバーガラス１２の表面にスペーサ１３のパターンが形成される。
【特許文献１】特開平７−２０２１５２号公報
【特許文献２】特開２００２−２３１９２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このようなスペーサの形成方法では、以下の不具合（欠点１〜欠点３）を生じる確率が高い。
【０００９】
欠点１として、清浄性不足が挙げられる。表面にスペーサ１３のパターンが形成されたカバーガラス１２において、撮像される画像に影響を及ぼす５μｍ以上の異物を全て除去する必要がある。ところが、上記の処理方法では、ドライエッチング残渣、環境に起因する異物等が充分には除去できず、固体撮像装置のカバーガラスとして、清浄性不足となりやすい。
【００１０】
欠点２として、接着剤跡が挙げられる。図８は、このような不具合を生じるメカニズムを説明するフロー図である。この図８は、図７に示されるカバーガラス１２のうち、個々の固体撮像素子チップの部分を拡大して示す部分断面図である。
【００１１】
このうち、図８（ａ）は、図７（ｂ）のスペーサ１３のパターンが形成されていない部分の拡大図である。図８（ａ）において、接着剤１３Ａの層の表面にあるのは、パーティクル等の異物３０、３０である。
【００１２】
図８（ｂ）において、フォトレジストＲ（図７（ｂ）参照）のパターン及び接着剤１３Ａの層の除去のためのアッシング（酸素プラズマアッシング）が行われる。このアッシングにおいては、酸素プラズマによる接着剤１３Ａの水平方向侵食を防ぐために異方性のアッシングが行われる。
【００１３】
ところが、図８（ｃ）に示されるように、パーティクル等の異物３０、３０があると、この異物３０、３０がアッシングの際のマスクとして作用し、この部分の接着剤１３Ａの除去が不十分となる。
【００１４】
そして、次工程である洗浄を経た後にも、残留した接着剤１３Ａが接着剤跡として残る。この接着剤跡は、固体撮像装置の品質を大きく低下させるので除去する必要があるものの、後で一般的な洗浄方法によって除去することは困難であり、大きな問題となっている。
【００１５】
欠点３として、スペーサ１３の剥離が挙げられる。既述の欠点１におけるドライエッチング残渣、環境に起因する異物等は有機物である。これに対し、有機物に作用する従来の一般的なウェット洗浄、たとえばＳＰＭ液（Ｈ2ＳＯ4 ：Ｈ2Ｏ2 の比率を４：１とした液）による洗浄を行うと、薬液の作用により有機物よりなるスペーサの接着剤にダメージを与え、スペーサ１３の剥離を生じやすい。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、チップサイズパッケージ（ＣＳＰ）タイプの固体撮像装置のように、固体撮像素子チップ（ウェーハ）とカバーガラスとで構成された固体撮像装置のカバーガラスを洗浄するにあたり、上記の各欠点を排除するとともに、高い洗浄性能で、かつ、低コストとなるカバーガラスの洗浄方法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】
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明は、固体撮像装置に組み込まれるスペーサ付カバーガラスの洗浄方法であって、前記スペーサ付カバーガラスは、ガラス基板にスペーサ基材を接着剤で貼付する工程と、スペーサ基材にフォトレジストを塗布する工程と、フォトマスクを用いてフォトレジストを露光及び現像してスペーサ基材上に前記スペーサに対応したエッチングマスクを形成する工程と、スペーサ基材をドライエッチングしてガラス基板上にスペーサを形成する工程と、を含む工程によって製造されたものであり、前記ドライエッチング後に行うドライ洗浄工程と、ドライ洗浄工程の後に行う拭き取り洗浄工程と、拭き取り洗浄工程の後に行う第１ウェット洗浄工程と、第１ウェット洗浄工程の後に行う第２ウェット洗浄工程と、によって前記ドライエッチング後のスペーサ付カバーガラスを洗浄することを特徴とするスペーサ付カバーガラスの洗浄方法を提供する。
【００１８】
本発明において、前記ドライ洗浄工程は、前記ドライエッチング後の前記スペーサ上のエッチングマスク及び前記ガラス基板上に露出した接着剤を酸素プラズマによりアッシングして除去する工程であり、前記拭き取り洗浄工程は、有機溶剤を用いて前記スペーサ付カバーガラスのスペーサが形成されていない外表面側に付着している異物を拭き取り除去する工程であり、前記第１ウェット洗浄工程は、前記酸素プラズマによるアッシングで除去しきれないドライエッチング残渣や環境異物をＡＰＭ洗浄液を用いて前記ガラス基板から浮遊させるＡＰＭ洗浄の工程であり、前記第２ウェット洗浄工程は、純水超音波洗浄により異物を除去する工程であることを特徴とする。
【００１９】
本発明によれば、アッシングの後に有機溶剤による拭き取り洗浄工程とそれに続くウェット洗浄工程を設けたので、高い洗浄性能が得られる。特に、ＡＰＭ洗浄液を使用することにより、ガラス表面のゼータ電位が負の大きな値をとるため、異物の再付着が少ない。
【００２０】
また、本発明において、前記酸素プラズマによるアッシングは等方性アッシングとし、前記接着剤の水平方向アッシング量を５〜１５μｍに制御するのが好ましい。等方性のアッシングを行うことによって、酸素プラズマが異物の下にも回り込むので、異物の下の接着剤も全て除去される。また、接着剤の水平方向アッシング量を５〜１５μｍに制御することにより、スペーサの剥がれを防止できる。
【００２１】
また、本発明において、前記有機溶剤を用いた拭き取り洗浄工程では、無塵布に有機溶剤を染みこませ、前記スペーサ付カバーガラスの外表面側を少なくとも５回拭き取ること
が好ましい。これにより、スペーサ付カバーガラスの外表面側に付着している異物の大半を除去することができ、拭き取りで細分化されて残った異物は後工程のウェット洗浄で容易に除去することができる。
【００２２】
また、本発明において、前記ＡＰＭ洗浄の工程では、薬液温度を２０〜４５℃とし、９５０ＫＨｚ以上の超音波振動の印加を併用することが好ましい。薬液温度を２０〜４５℃とすることにより、接着剤のダメージ低減と洗浄性の両立が可能となり、また９５０ＫＨｚ以上の高周波の超音波振動を併用することで洗浄性が一層向上し、本発明の効果を一層発揮できる。
【００２３】
また、本発明において、前記ＡＰＭ洗浄の薬液成分であるＮＨ4ＯＨ、Ｈ2Ｏ2、Ｈ2Ｏの容積配合比を、１／２０≦Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ≦１／３、かつ１／１０≦ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2≦１／３とすることが好ましい。このような配合比とすることにより、ガラスに比べスペーサとしてのシリコンのエッチングレートを低くでき、これによりスペーサのアンダーカットを小さくできる。
【００２４】
また、本発明において、前記純水超音波洗浄により異物を除去する工程では、５０ＫＨｚ以下の低周波振動を印加し、純水温度を２０〜３５℃とすることが好ましい。５０ＫＨｚ以下の低周波の超音波振動は、付着力の強い数１０μｍ程度の大きな異物の除去に特に効果的であり、ＡＰＭ液による洗浄で除去しきれなかった異物の除去が容易に行える。また、純水温度を２０〜３５℃とすることにより、接着剤のダメージ低減と洗浄性の両立が可能となる。更に、純水を用いるため、ＡＰＭ洗浄の後に必要なリンス工程が不要になる。
【００２５】
また、本発明において、前記第２ウェット洗浄工程の後に、温水引き上げ乾燥工程を設け、乾燥槽の水温を２０〜３５℃とすることが好ましい。接着剤はＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の溶剤に溶けやすく、溶剤を使用した乾燥方法は好ましくないが、本発明は温水乾燥であるため接着剤の溶解がなく、また、水温を２０〜３５℃としているので、接着剤のダメージ低減と洗浄性の両立が可能である。
【発明の効果】
【００２６】
以上説明したように、本発明のカバーガラスの洗浄方法によれば、等方性アッシングを行うので接着剤残りが生じず、またアッシングの後に有機溶剤による拭き取り洗浄工程とそれに続くウェット洗浄工程を設けたので、高い洗浄性能が得られる。特に、ＡＰＭ洗浄液を使用することにより、ガラス表面のゼータ電位が負の大きな値をとるため、異物の再付着が少ない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、添付図面に従って、本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２８】
図１及び図２は、本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法が適用されるチップサイズパッケージ（ＣＳＰ）タイプの固体撮像装置の外観形状を示す斜視図、及び要部断面図である。
【００２９】
固体撮像装置２１は、固体撮像素子１１Ａ、及び固体撮像素子１１Ａと電気的に接続するための複数の接続端子であるパッド１１Ｂ、１１Ｂ…が設けられた矩形状の固体撮像素子チップ１１Ｃと、固体撮像素子１１Ａを取り囲むように固体撮像素子チップ１１Ｃ上に取り付けられた枠形状のスペーサ１３と、このスペーサ１３の上に取り付けられて固体撮像素子１１Ａを封止するカバーガラス１２とからなる。
【００３０】
なお、固体撮像素子チップ１１Ｃは、後述する半導体基板（ウェーハ）が分割されたものである。また、スペーサ１３は、接着剤１３Ａを介してカバーガラス１２と、接着剤１３Ｂを介して固体撮像素子チップ１１Ｃと、それぞれ接合されている。
【００３１】
固体撮像素子１１Ａの製造には、一般的な半導体素子製造工程が適用される。固体撮像素子１１Ａは、ウェーハ（固体撮像素子チップ１１Ｃ）に形成された受光素子であるフォトダイオード、励起電圧を外部に転送する転送電極、開口部を有する遮光膜、層間絶縁膜、層間絶縁膜の上部に形成されたインナーレンズ、インナーレンズの上部に中間層を介して設けられたカラーフィルタ、カラーフィルタの上部に中間層を介して設けられたマイクロレンズ等で構成されている。
【００３２】
固体撮像素子１１Ａはこのように構成されているため、外部から入射する光がマイクロレンズ及びインナーレンズによって集光されてフォトダイオードに照射され、有効開口率が上がるようになっている。
【００３３】
パッド１１Ｂ、１１Ｂ…は、たとえば、導電性材料を用いて固体撮像素子チップ１１Ｃの上に薄膜形成法により形成されている。また、パッド１１Ｂと固体撮像素子１１Ａとの間も同様に薄膜形成法によって配線が施されている。
【００３４】
更に、固体撮像素子チップ１１Ｃを貫通する貫通配線２４が設けられており、パッド１１Ｂと外部接続端子２６との導通が取られている。
【００３５】
分割されて多数の固体撮像素子チップ１１Ｃとなるウェーハとしては、単結晶シリコンウェーハを用いるのが一般的である。
【００３６】
スペーサ１３は、無機材料、たとえば、シリコンで形成されている。すなわち、スペーサ１３の材質としては、ウェーハ（固体撮像素子チップ１１Ｃ）及びカバーガラス１２と熱膨張係数等の物性が類似した材質が望ましい。このため、スペーサ１３の材質としては、シリコンが好適である。
【００３７】
カバーガラス１２には、ＣＣＤのフォトダイオードの破壊を防止するために、透明なα線遮蔽ガラスが用いられている。
【００３８】
次に、本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法について説明する。なお、説明の都合上、カバーガラスとしてのガラス基板もスペーサ付カバーガラスも、どちらも同一の番号１２を付している。また、スペーサ付カバーガラス１２を単にカバーガラス１２と称することがある。
【００３９】
図７（ｃ）は、既述したように、スペーサ付カバーガラス１２の断面図である。図３は、本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法のフロー図、及びその際のスペーサ付カバーガラス１２の断面図であって、図７（ｃ）のスペーサ付カバーガラス１２のうち、個々の固体撮像素子１１Ａに対応する部分を拡大して示す図である。図４は、ドライ洗浄と第１ウェット洗浄及び第２ウェット洗浄の条件を示す表である。
【００４０】
図３（ａ）において、スペーサ基材１３（説明の都合上、スペーサと同一の番号を付している）にドライエッチングが行われる。このドライエッチング用の装置及び条件は、半導体装置の製造等に適用される公知の各種装置及び条件が採用できる。これにより、カバーガラス１２上にスペーサ１３が形成される。ドライエッチング後のカバーガラス１２の断面は、  図３（ａ）に示されるように、大きな異物Ｄ、Ｄ…と小さな異物ｄ、ｄ…が混在した状態にある。
【００４１】
次いで、図３（ｂ）において、酸素プラズマによるドライ洗浄（アッシング）を行う。
このアッシングは、スペーサ１３上のフォトレジストＲと、カバーガラス１２上の接着剤１３Ａを除去する工程である。カバーガラス１２上の接着剤１３Ａは、後工程（第１ウェット洗浄工程及び第２ウェット洗浄工程）で除去が困難であることより、このドライ洗浄（アッシング）において、完全に除去する必要がある。
【００４２】
図４に示されるように、アッシングの方式はバレル型のアッシング装置を用いた垂直方向及び水平方向の両方向にアッシングが進行する等方性アッシング方式が採用される。また、酸素の流量は、４００ｓｃｃｍに調整され、高周波電源の出力は、６００Ｗに設定される。
【００４３】
図５に等方性アッシングの作用図を示す。図５（ａ）は、図７（ｂ）のスペーサ１３のパターンが形成されていない部分の拡大図である。図５（ａ）において、接着剤１３Ａの層の表面にあるのは、パーティクル等の異物ｄ、ｄである。
【００４４】
図５（ｂ）において、フォトレジストＲのパターン及び接着剤１３Ａの層の除去のため酸素プラズマアッシングが行われる。このアッシングにおいては、前述したように、等方性のアッシングが行われるため、異物ｄ、ｄがアッシングの際のマスクとして作用することがなく図５（ｃ）に示されるように、異物ｄ、ｄの下の接着剤１３Ａも除去される。
【００４５】
このような作用により、図３（ｂ）に示すように、異物Ｄ、ｄの下のフォトレジストＲや接着剤１３Ａもアッシングされる。この時、接着剤１３Ａの水平方向アッシング量を５〜１５μｍに制御する。
【００４６】
接着剤１３Ａの水平方向アッシング量が５μｍに満たないと、接着剤１３Ａの層を完全に除去することができない。また、接着剤１３Ａの水平方向アッシング量が１５μｍを超えた場合は、スペーサ１３の接着面積が減少し、接着強度が不足してスペーサ剥離の原因となる。
【００４７】
このアッシング工程により、フォトレジストＲのパターン及び露出した接着剤１３Ａの層が除去され、カバーガラス１２の断面は、図３（ｂ）に示される状態となる（ドライ洗浄工程）。
【００４８】
次に、カバーガラス１２のスペーサ１３が形成されていない側の表面（外表面と称することとする）を有機溶剤で拭き取る。このカバーガラス１２の外表面にも環境異物としての大きな異物Ｄ、Ｄ、…が付着している。これを有機溶剤（例えば、アルコール等）を  べンコット（商品名）等の無塵布に染みこませ、カバーガラス１２の外表面側を少なくとも５回拭き取る。
【００４９】
拭き取り回数が５回に満たないと異物Ｄ、Ｄ…を満足に除去できないため、５回以上が好ましい。これにより、カバーガラス１２の外表面に付着していた大きな（数十μｍ程度の）異物Ｄ、Ｄ…は大部分が除去され、一部の異物Ｄ、Ｄ…が、図３（ｃ）に示すように、細分化されて小さな異物ｄ、ｄ、…になる。この細分化された小さな異物ｄ、ｄ、…は、後工程のウェット洗浄工程で容易に除去可能である（拭き取り洗浄工程）。
【００５０】
次いで、図３（ｄ）において、第１ウェット洗浄工程であるＡＰＭ洗浄液を使用した洗浄（ＡＰＭ洗浄）を行う。この第１ウェット洗浄工程は、前工程（ドライ洗浄）で除去できなかったドライエッチング残渣、環境に起因する異物等をカバーガラス１２の表面から浮かせることを目的とする。すなわち、ＡＰＭ洗浄液によりカバーガラス１２の表面をライトエッチングし、異物ｄ、ｄ、…とガラスとの固着力を弱め、除去しやすくする。
【００５１】
ＡＰＭ洗浄液（Ａｍｍｏｎｉａ−Ｈｙｄｒｏｇｅｎ  Ｐｅｒｏｘｉｄｅ  Ｍｉｘｔｕｒｅ）とは、米国ＲＣＡ社が提唱したＳｉウェーハの洗浄法（ＲＣＡ洗浄）に使用される洗浄液であり、アンモニア：過酸化水素：水の容積配合比を所定の値とした液である。この洗浄法は、有機性汚れ、及び付着粒子の除去に優れた洗浄法とされている。
【００５２】
好適な洗浄の条件の例が図４に示されている。すなわち、ＡＰＭ洗浄液としてアンモニア：過酸化水素：水の容積配合比＝１：４：２０とし、２０〜４５℃に温度管理する。そして印加する超音波の周波数は、９５０ｋＨｚで、超音波の密度は０．３Ｗ／ｃｍ2 である。洗浄時間は、１０分とする。
【００５３】
ＡＰＭ洗浄液の温度が２０℃に満たないと洗浄効果が低く、エッチング残渣や環境異物が多く残ってしまう。また、ＡＰＭ洗浄液の温度が４５℃を超えた場合は、接着剤１３Ａにダメージが生じ、接着力が低減する。
【００５４】
本発明の特徴の一つは、既述ように、ＡＰＭ洗浄液のアンモニアと過酸化水素との容積配合比を１／１０≦ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2≦１／３（即ち、アンモニア：過酸化水素＝１０〜３４：１００）とするとともに、ＡＰＭ液の過酸化水素と水との容積配合比を１／２０≦Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ≦１／３（即ち、過酸化水素：水＝５〜３４：１００）とすることにある。
【００５５】
通常のＲＣＡ洗浄におけるＡＰＭ洗浄液は、アンモニア：過酸化水素：水の容積配合比＝１：１〜２：５〜７とするが、本発明においては、上記の値を採用した。このような配合比とすることにより、スペーサ１３としてのシリコンのエッチングレートをガラスのエッチングレートに比べて低くでき、これによりスペーサ１３のアンダーカットを小さくできる。この詳細については、後述する。
【００５６】
なお、第１ウェット洗浄工程において、既述したように、９５０ｋＨｚの高周波の超音波を併用することにより、サイズが数μｍ程度の比較的小さな異物ｄを除去する効果も得られる。また、薬液温度を２０〜３５℃の低温とすることで、接着剤のダメージ低減と洗浄性の両立を図ることができる。
【００５７】
この第１ウェット洗浄工程によって、図３（ｄ）に示すように、異物ｄ、ｄ、…はほとんど除去され、僅かな小さな異物ｄが残っている状態になる（第１ウェット洗浄工程）。
【００５８】
次いで、図３（ｅ）において、純水超音波洗浄が行われるこの純水超音波洗浄は、ＡＰＭ洗浄液による洗浄で除去しきれなかった小さな異物ｄを除去する工程である。
【００５９】
この好適な洗浄の条件の例が図４に示される。すなわち、洗浄液として２０〜３５℃の純水（超純水）が使用される。純水の温度が２０℃に満たないと洗浄効果が低く、異物が残ってしまう。また、純水の温度が３５℃を超えた場合は、接着剤１３Ａのダメージが大きくなり、接着力が低減する。接着剤１３Ａのダメージ低減と洗浄性の両立を図るために、純水温度を２０〜３５℃とするのが好ましい。
【００６０】
また、超音波の周波数は、３８ｋＨｚで、超音波の密度は０．９Ｗ／ｃｍ2 である。洗浄時間は、１０分とする。このような低周波数の超音波振動は、付着力が強い大きな異物Ｄの除去にも効果的である。そのため、超音波の周波数は５０ｋＨｚ以下の低周波数とすることが好ましい。また、純水（超純水）を使用することにより、この後にリンス工程を不要にできる。
【００６１】
このような工程を加えることにより、ＡＰＭ洗浄液による洗浄で除去しきれなかった小さな異物ｄの除去も容易に行える（第２ウェット洗浄工程）。
【００６２】
次いで、図３（ｆ）において、温純水乾燥による引き上げ乾燥が行われる。この時の温純水の温度は、接着剤１３Ａのダメージ低減と乾燥性の両立を図るために、２０〜３５℃とするのが好ましい（温水引き上げ乾燥工程）。洗浄終了時の状態が図３（ｇ）に示されている。この状態では各種の異物Ｄ、Ｄ…、ｄ、ｄ…が完全に除去されている。
【００６３】
次に、本発明に係るカバーガラスの洗浄方法の作用について説明する。特に、ＡＰＭ洗浄液としてのアンモニア：過酸化水素：水の容積配合比、及び、ＡＰＭ洗浄後の純水超音波洗浄（図３（ｅ））の有無が及ぼす、異物Ｄ、Ｄ…、ｄ、ｄ…の除去性及びスペーサ１３の接着強度の関係について説明する。
【００６４】
本発明では、ドライ洗浄工程としての酸素プラズマによるアッシング処理を異方性アッシングではなく等方性アッシングで行う。このため、異物Ｄ、Ｄ…、ｄ、ｄ…がアッシング時のマスクとして作用することがなく、異物Ｄ、Ｄ…、ｄ、ｄの下のフォトレジストＲのパターン及び接着剤１３Ａもアッシングされて除去される。
【００６５】
次に、拭き取り洗浄工程で有機溶剤を含浸させた無塵布でカバーガラス１２のスペーサ１３が形成されていない外表面側を５回以上拭き取る。これにより、カバーガラス１２の外表面に付着していた大きな異物Ｄ、Ｄ…がほとんど除去され、除去されなかった異物Ｄも細分化され、次工程のウェット洗浄工程で容易に除去されるようになる。
【００６６】
次に、第１ウェット洗浄工程のＡＰＭ洗浄と第２ウェット洗浄工程の純水超音波洗浄の作用について説明する。図６は、乾燥工程を終了した後の、図３（ｇ）に示されるカバーガラス１２の拡大断面図であり、既述の図７（ｃ）に相当する。
【００６７】
このうち、図６（ａ）は、ＡＰＭ洗浄液としてアンモニア：過酸化水素：水の容積配合比＝１：１：５（従って、ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2＞１／３）とし、ＡＰＭ洗浄後の純水超音波洗浄（図３（ｅ））を割愛した条件のものである。
【００６８】
図６（ｂ）は、ＡＰＭ洗浄液としてアンモニア：過酸化水素：水の容積配合比＝１：４：２０（従って、ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2≦１／３）とし、ＡＰＭ洗浄後の純水超音波洗浄（図３（ｅ））を行った図３のフロー及び図４の条件のとおりのものである。
【００６９】
図６（ａ）においては、ＡＰＭ洗浄液によるスペーサ１３（シリコン）のエッチングレートが大きいので、スペーサ１３のアンダーカットの量も大きい。また、ＡＰＭ洗浄液によるカバーガラス１２のエッチングレートは、シリコン程ではないが、所定量あり、カバーガラス１２には所定量のアンダーカットが生じている。
【００７０】
その結果、スペーサ側実質接着剤幅と、ガラス側実質接着剤幅は、図６（ａ）の矢印に示される幅になっている。したがって、このようなスペーサ１３のアンダーカットにより、スペーサ１３と接着剤１３Ａとの接着面積が減少し、スペーサ１３の剥離による欠損を生じやすい。
【００７１】
なお、ＡＰＭ洗浄液によるカバーガラス１２のエッチング量（エッチングレート×処理時間）が所定量あることにより、異物ｄ、ｄ…がカバーガラス１２の表面より除去（リフトオフ）されることになる。
【００７２】
図６（ｂ）においては、ＡＰＭ洗浄液によるスペーサ１３（シリコン）のエッチングレートが小さくなり、スペーサ１３のアンダーカットの量も小さくなる。また、ＡＰＭ液によるカバーガラス１２のエッチングレートは、図６（ａ）の条件より小さくなるが、その分、処理時間が長く採られており、エッチング量は図６（ａ）の条件と略同等である。したがって、カバーガラス１２のアンダーカットの量も図６（ａ）の条件と略同等である。
【００７３】
その結果、スペーサ側実質接着剤幅と、ガラス側実質接着剤幅は、図６（ｂ）の矢印に示される幅になっており、図６（ａ）の条件より広幅になっている。したがって、スペーサ１３のアンダーカットにより、スペーサ１３と接着剤１３Ａとの接着面積が減少し、スペーサ１３の剥離による欠損を生じやすいという問題は生じない。この、スペーサ１３と接着剤１３Ａとの実質接着剤幅が、ガラス側実質接着剤幅より大きくとれることが重要である。
【００７４】
また、ＡＰＭ洗浄液の温度を２０〜４５℃に設定していることにより、洗浄効果を維持しつつ接着剤１３Ａに対するダメージを低減している。このため、実質接着剤幅の維持と合わせてスペーサ１３の剥離強度の減少が生じない。
【００７５】
なお、ＡＰＭ洗浄液によるカバーガラス１２のエッチング量が図６（ａ）の条件と同等であることにより、異物ｄ、ｄ…がカバーガラス１２の表面より除去（リフトオフ）される効果のレベルも同等である。
【００７６】
更に、図６（ｂ）の条件では、ＡＰＭ洗浄後の純水超音波洗浄（図３（ｅ））を導入することにより、異物ｄ、ｄ…がカバーガラス１２の表面より除去（リフトオフ）される効果のレベルは向上している。
【００７７】
この場合も、純水の温度を２０〜３５℃に設定していることにより、洗浄効果を維持しつつ接着剤１３Ａに対するダメージを低減している。このため、スペーサ１３の剥離強度の減少が生じない。
【００７８】
なお、図６（ｂ）の条件では、カバーガラス１２のアンダーカットが図６（ａ）の条件と同等であるが、ＡＰＭ洗浄液によるカバーガラス１２のエッチング量を減らすことにより、カバーガラス１２のアンダーカットの量を図６（ａ）の条件より減少させることもできる。これにより、カバーガラス１２と接着剤１３Ａとの接着面積が減少することはない。したがって、スペーサ１３の剥離による欠損を生じやすいという問題も生じない。
【００７９】
なお、この場合、ＡＰＭ洗浄液によるカバーガラス１２のエッチングレートが図６（ａ）の条件より小さくなることにより、異物ｄ、ｄ…がカバーガラス１２の表面より除去（リフトオフ）される効果のレベルも低下するが、ＡＰＭ洗浄後の純水超音波洗浄（図３（ｅ））が導入されており、異物ｄ、ｄ…がカバーガラス１２の表面より除去（リフトオフ）される効果のレベルを、図６（ａ）の条件と略同等にできる。
【００８０】
以上で説明した図６（ｂ）の条件（図３のフロー及び図４の条件）によれば、洗浄性能の維持と、スペーサ１３の接着強度の維持の両立が図れることとなる。
【００８１】
以上説明したように、本発明のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法によれば、ドライ洗浄工程としてのアッシング処理を等方性アッシングで行う。このため、異物Ｄ、Ｄ…、ｄ、ｄ…がアッシング時のマスクとして作用することがなく、異物Ｄ、Ｄ…、ｄ、ｄの下のフォトレジストＲのパターン及び接着剤１３Ａもアッシングされて除去される。
【００８２】
また、拭き取り洗浄工程を設け、有機溶剤を含浸させた無塵布でカバーガラス１２のスペーサ１３が形成されていない外表面側を５回以上拭き取る。このため、カバーガラス１２の外表面に付着していた大きな異物Ｄ、Ｄ…がほとんど除去され、除去されなかった異物Ｄも細分化され、次工程のウェット洗浄工程で容易に除去されるようになる。
【００８３】
次いで、第１ウェット洗浄工程でＡＰＭ洗浄を行うので、異物ｄ、ｄ…がカバーガラス１２の表面より除去（リフトオフ）される。更に、ＡＰＭ洗浄の後に、カバーガラス１２を超音波を印加した純水で洗浄する第２ウェット洗浄工程を行うので、ＡＰＭ洗浄で除去できなかった異物ｄ、ｄ…がカバーガラス１２の表面より除去される。
【００８４】
また、本発明のスペーサ付カバーガラスの洗浄方法によれば、ドライエッチング時に発生するスペーサ１３の側壁の針状の突起の除去も容易になるという効果も得られる。これにより、スペーサ１３の側壁の形状が良好になるとともに、スペーサ１３からの発塵防止効果も得られる。
【００８５】
以上、本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各種の態様が採り得る。
【００８６】
たとえば、上記実施形態において、ＡＰＭ洗浄液としてアンモニア：過酸化水素：水の容積配合比＝１：４：２０としているが、これ以外の配合比を採用しても、所定の効果が得られる。
【００８７】
すなわち、既述したように、ＡＰＭ洗浄液のアンモニアと過酸化水素との容積配合比を１／１０≦ＮＨ4ＯＨ／Ｈ2Ｏ2≦１／３とし、ＡＰＭ洗浄液の過酸化水素と水との容積配合比を１／２０≦Ｈ2Ｏ2／Ｈ2Ｏ≦１／３とすることにより、スペーサ１３のアンダーカットを小さくできる。
【００８８】
また、超音波印加の条件は、図４に示される値に限定されるものではなく、これ以外の各種条件（周波数、超音波密度、洗浄時間、等）が採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法が適用される固体撮像装置の斜視図
【図２】本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法が適用される固体撮像装置の要部断面図
【図３】本発明に係るスペーサ付カバーガラスの洗浄方法のフロー図、及びその際のカバーガラスの断面図
【図４】ドライ洗浄、第１ウェット洗浄、第２ウェット洗浄の条件を示す表
【図５】等方性アッシングの作用を説明するフロー図
【図６】ＡＰＭ洗浄液の配合率等の影響を示すカバーガラスの断面図
【図７】スペーサを形成する工程の断面図
【図８】スペーサの形成において不具合を生じるメカニズムを説明するフロー図
【符号の説明】
【００９０】
１１Ａ…固体撮像素子、１１Ｂ…パッド、１１Ｃ…固体撮像素子チップ、１２…スペーサ付カバーガラス（カバーガラス、ガラス基板）、１３…スペーサ（スペーサ基材）、１３Ａ…接着剤、２１…固体撮像装置、３０、Ｄ、ｄ…異物、Ｒ…フォトレジスト（エッチングマスク）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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