(57)【要約】【課題】マイクロレンズアレイの表面に親水性を持つ薄膜を形成することによりマイクロレンズへのダメージを与えることなくダイシング時の洗浄効果を高める固体撮像素子の製造方法を提供する。【解決手段】ダイシング工程に先立って、ＣＣＤが形成された半導体ウエハにスパッタを施して、マイクロレンズアレイの表面にＴｉＯ２膜を形成する。ダイシング工程ではＣＣＤのマイクロレンズアレイは、親水性のＴｉＯ２膜に覆われているために、洗浄用の純水とよくなじみ、切削屑はマイクロレンズの表面から流去される。したがって、マイクロレンズ上に乾燥領域が発生して切削屑が付着することはない。【選択図】図１
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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整列して形成された半導体ウエハの表面にマイクロレンズを二次元配列したマイクロレンズアレイを積層した後、マイクロレンズアレイの表面に洗浄水を供給しながらダイシングブレードで半導体ウエハを切断してマイクロレンズアレイ付きの固体撮像素子を得る固体撮像素子の製造方法において、
前記ダイシングブレードによる切断処理に先立ち、前記マイクロレンズアレイの表面に親水性の薄膜を蒸着により形成することを特徴とする固体撮像素子の製造方法。
【請求項２】
前記薄膜が、窒化膜または酸化膜のうちいずれかであることを特徴とする請求項１記載の固体撮像素子の製造方法。
【請求項３】
前記薄膜が、ＢＰＳＧ膜であることを特徴とする請求項１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、半導体ウエハのダイシング時の洗浄効果を高める固体撮像素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体プロセスにおいて、半導体ウエハ上には同一のデバイスが複数形成されており、ダイシングといわれる技術を用いて、このデバイスを相互に切り離して個々のチップを形成する。このダイシングは、一般的に、先端にダイヤモンド針を固着したダイシングブレードにより半導体ウエハ上のデバイス非形成領域に切削溝を形成し、デバイスを相互に切り離す工程である。この切削の際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エハ外へ流しだし、同時に切削による摩擦熱の除去等も行っている。
【０００３】
しがしながら、純水を流して切削屑を半導体ウエハ外へ流去させる際に、半導体ウエ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。これは、例えばデバイスが光を集光するマイクロレンズを有する固体撮像素子である場合、そのマイクロレンズには製造適性、光学的性能の面から有機性樹脂素材が使用されるからである。この切削屑は、固体撮像素子の組み立て後に画像欠陥を起こす不良品となる要因となる。したがって、乾燥領域を無くすために、半導体ウエハの表面にプラズマ処理を施すことにより半導体ウエハ表面を親水化して洗浄性を改善する方法が様々な形で提案されている（特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
【特許文献１】特開平５−３３５４１２号
【特許文献２】特開２００５−２０３６７９号
【特許文献３】特開２０００−３１４４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述したプラズマ処理により半導体ウエハ表面を親水化した場合、デバイスがマイクロレンズを有する固体撮像素子であれば、マイクロレンズへのエッチング作用による光学特性の劣化等、その表面にダメージを与えるというさらなる問題が存在する。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、マイクロレンズの表面に親水性の薄膜を形成することにより、ダメージを与えることなくダイシング時の洗浄効果を高める固体撮像素子の製造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】
【０００６】
上記課題を解決するために、複数の固体撮像素子が整列して形成された半導体ウエハの表面にマイクロレンズを二次元配列したマイクロレンズアレイを積層した後、マイクロレンズアレイの表面に洗浄水を供給しながらダイシングブレードで半導体ウエハを切断してマイクロレンズアレイ付きの固体撮像素子を得る固体撮像素子の製造方法において、ダイシングブレードによる切断処理に先立ち、マイクロレンズアレイの表面に親水性の薄膜を蒸着により形成する。
【０００７】
上記薄膜として、窒化膜または酸化膜のうちいずれかを用いる。
【０００８】
上記薄膜として、ＢＰＳＧ膜を用いる。
【発明の効果】
【０００９】
ダイシングに先立ち、予め固体撮像素子の表面に親水性の薄膜を蒸着処理するので、そのマイクロレンズにダメージを与えることなく、ダイシング時の洗浄効果を高めることが可能となり、固体撮像素子の歩留まりを改善することができる。
【００１０】
また、前述した親水性の薄膜として、窒化膜、酸化膜、ＢＰＳＧ膜のうちいずれかを用いることにより、これらは一般的な蒸着膜であるため、汎用性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明におけるＣＣＤの製造工程を概略的に示したものである。まず、ＣＣＤ形成工程（ｓｔ１）について説明する。周知のように、ＣＣＤ等の半導体チップは、複数種類の薬液や純水等を使用してウエハを洗浄する洗浄工程、スパッタやＣＶＤ、熱酸化等の手法を用いて半導体ウエハの上面に酸化シリコンやアルミの層を形成する成膜工程、半導体ウエハの上面に回路パターンを形成するパターニング工程、半導体ウエハ上面に半導体回路を形成する回路形成工程を経て形成される。こうして、半導体ウエハ上に複数のＣＣＤが整列して形成される。また、ＣＣＤの基板には被写体光を光電変換して得られる信号電荷を蓄積するフォトダイオードが数百万個、マトリクス状に配列され、各フォトダイオードの上方には、所定のパターンで配列されたマイクロカラーフィルタが形成される。また、各マイクロカラーフィルタの上部には、透明樹脂層を形成してリソグラフィ法等によって所定の形状にパターニング後、リフローすることによってマイクロレンズが積層される。このマイクロレンズは画素配列に対応して二次元的に配列されており、マイクロレンズアレイと呼ばれ、被写体光をフォトダイオードに集光させる役割を持つ。
【００１２】
次に親水性膜蒸着工程（ｓｔ２）について説明する。ここで、ＣＣＤのマイクロレンズアレイに蒸着する親水性の薄膜は、例としてＴｉＯ２膜とする。蒸着処理に先立って、ＣＣＤにおいてＰＡＤや周辺回路等のようにＴｉＯ２膜が不要な部位には予め保護レジストでマスク処理を施しておき、ＴｉＯ２膜が形成されないようにする。こうして、ＣＣＤが形成された半導体ウエハにスパッタを施して、マイクロレンズアレイの表面にＴｉＯ２膜を形成する。ここで、ＴｉＯ２膜の厚さは透過率が下がらないように十分に透明性を保って、ＣＣＤの感度に影響が出ない程度とする。なお、前述した保護レジストはＴｉＯ２膜の形成後に除去される。
【００１３】
次にバックグラインド工程（ｓｔ３）について説明する。半導体ウエハを裏面研磨装置にセットし、半導体ウエハの裏面（ＣＣＤ形成面の反対側の表面）に対してバックグラインドを施すことで、ダイシング処理に先立って半導体ウエハの厚さを薄くする（例えば、３００μｍ）ことができ、ダイシング工程（ｓｔ４）において発生する切削屑を減少させる効果がある。
【００１４】
最後にダイシング工程（ｓｔ４）について説明する。図２は前述したＣＣＤ１が形成された半導体ウエハ９のダイシング処理を概略的に示しているものである。ダイシングブレード６は、半導体ウエハ９にマトリクス状に形成された複数のＣＣＤ１を個別に分離するため、基板７を切削する。この時、切削による切削屑５が多数発生するが、これは、ダイシングブレード６の両側にあるノズル３から放出する洗浄用の純水４によって半導体ウエハ９上から図中の矢印の方向へ流去される。この時、ＣＣＤ１のマイクロレンズ２は、前述した蒸着処理により親水性のＴｉＯ２膜８に覆われているために、上記の純水４とよくなじみ、切削屑５はマイクロレンズ２の表面から流去される。したがって、マイクロレンズ２上に乾燥領域が発生して切削屑５が付着することはない。
【００１５】
このように、ＣＣＤ１のマイクロレンズ２に親水性の膜を形成することにより、その表面にダメージを与えることなくダイシング時の洗浄効果を増すことができ、上記の切削屑５が表面へ付着してＣＣＤ１の品質に悪影響を及ぼすことがないため、歩留まりを改善することができる。
【００１６】
本実施形態においては、固体撮像素子としてＣＣＤを挙げたが、マイクロレンズを有する他の固体撮像素子にも適用可能である。また、親水性の膜としてＴｉＯ２膜を例として挙げたが、他の酸化膜を用いることも可能で、また、一般的な窒化膜、ＢＰＳＧ（Ｂｏｒｏｎ  Ｐｈｏｓｐｈｏｒｏｕｓ  Ｓｉｌｌｉｃａｔｅ  Ｇｌａｓｓ）膜のうちいずれかを適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明におけるＣＣＤの製造工程を示す。
【図２】本発明におけるＣＣＤの半導体ウエハのダイシング処理を示す。
【符号の説明】
【００１８】
１  ＣＣＤ
２  マイクロレンズ
３  ノズル
４  純水
５  切削屑
６  ダイシングブレード
７  基板
８  ＴｉＯ２膜
９  半導体ウエハ
【図１】
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【図２】
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