(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性面に複数のイメージセンサ素子を有し、各素子の上面には複数のマイクロレンズが形成されたウエハーを用意する段階と、
用意した前記ウエハーの活性面に、前記マイクロレンズを被覆する保護層を形成する段階と、
前記保護層を形成した前記ウエハーの裏面に第１接着テープを貼付ける段階と、
前記第１接着テープを貼付けた前記ウエハーを個々のイメージセンサ素子にダイシングする段階と、
前記ダイシングした前記ウエハーの前記保護層に第２接着テープを貼付ける段階と、
前記第２接着テープを貼付けた前記ウエハーの裏面から第１接着テープを除去する段階と、を備え、
さらに、前記保護層に前記第２接着テープを貼り付ける前に前記第１接着テープと前記第２接着テープを分離するリングフレームを前記第１接着テープに貼付ける段階と、
を備え、
前記保護層は、前記ウエハーのスクライブラインが露出するように、選択的に形成されることを特徴とするウエハーソーイング方法。
【請求項２】
前記ウエハーの裏面から第１接着テープを除去した後に、前記ウエハーの裏面に第３接着テープを貼付ける段階と、
前記第３接着テープを貼付けた前記ウエハーの活性面から前記第２接着テープを除去する段階と、
前記第２接着テープを除去した前記ウエハーの活性面から前記保護層を除去する段階と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項３】
前記保護層は、樹脂材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項４】
前記樹脂材料は、ノボラック系レジストからなることを特徴とする請求項３に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項５】
前記保護層の除去には、有機溶剤を使用することを特徴とする請求項２に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項６】
前記有機溶剤は、イソプロピルアルコール、メタノール、エタノールからなる群のうちから選択されることを特徴とする請求項５に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項７】
前記リングフレームは、前記ウエハーの周辺を取り囲むことを特徴とする請求項１に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項８】
前記第１、第２、第３接着テープは、それぞれ、接着力が１２０±３０ｇ／２０ｍｍの標準型テープであることを特徴とする請求項２に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項９】
前記第１、第２、第３接着テープは、それぞれ、接着力が３００〜５００ｇ／２０ｍｍの紫外線テープであることを特徴とする請求項２に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項１０】
前記イメージセンサ素子は、固体撮像素子であることを特徴とする請求項１に記載のウエハーソーイング方法。
【請求項１１】
複数の半導体素子を有するウエハーの活性面に保護層を形成する段階と、
前記保護層を形成した前記ウエハーの裏面に第１接着テープを貼付ける段階と、
前記第１接着テープを貼付けた前記ウエハーを個々の半導体素子にダイシングする段階と、
前記ダイシングした前記ウエハーの前記保護層に第２接着テープを貼付ける段階と、
前記第２接着テープを貼付けた前記ウエハーの裏面から前記第１接着テープを除去する段階と、を備え、
さらに、前記保護層に前記第２接着テープを貼り付ける前に前記第１接着テープと前記第２接着テープを分離するリングフレームを前記第１接着テープに貼付ける段階と、
を備え、
前記保護層は、前記ウエハーのスクライブラインが露出するように、選択的に形成されることを特徴とするウエハーソーイング方法。
【請求項１２】
前記ウエハーの裏面から第１接着テープを除去した後に、前記ウエハーの裏面に第３接着テープを貼付ける段階と、
前記第３接着テープを貼付けた前記ウエハーの活性面から前記第２接着テープを除去する段階と、
前記第２接着テープを除去した前記ウエハーの活性面から前記保護層を除去する段階と、
をさらに備えることを特徴とする請求項１１に記載のウエハーソーイング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体集積回路装置の製造方法に関するもので、より詳しくは、ウエハーソーイング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
イメージセンサ素子は、光エネルギーを電気信号に変換する数千万ピクセルを有する半導体集積回路装置の一例である。固体撮像素子(Charge Coupled Device、以下、ＣＣＤと記す)は、そのようなイメージセンサ素子の一つである。ＣＣＤにおいて、光子の形態に入射光線がピクセルのアレイに位置する場合、イメージが得られる。光子から変換された電子電荷は、シリコン基板に移送され、電圧を起こすようになる。最近、ＣＣＤより画質がわずかに劣るが、小型で且つ低電力消耗のＣＭＯＳイメージセンサが紹介されている。
【０００３】
このようなイメージセンサは、大部分のチップ表面がイメージ検知のための活性領域(active region)である。従って、イメージセンサの品質及び感度は、製造工程による。このために、イメージセンサ素子に必要なピクセル密度が高くなるほど、イメージセンサ素子の歩留りが低下し、イメージセンサ素子の開発において重大な障害となっている。
【０００４】
イメージセンサ素子において生じ得る問題点は、黒色欠陥(black defect)、白色欠陥(white defect)、及び暗欠陥(dark defect)のような画像欠陥がある。黒色欠陥は、ピクセルの信号出力が４ｌｕｘ照度の標準 (または平均)未満である場合、画面上に黒い点として現れるのに対して、白色欠陥は、反対の条件下で白い点として現れる。また、暗欠陥は、０ｌｕｘにおいて熱発生により白い点として現れる。
【０００５】
上述した画像欠陥、特に黒色欠陥は、ウエハーソーイング工程で発生するシリコン残渣(Si dust)によって生じ得る。ウエハー及びシリコン残渣の効果のためのウエハーソーイング(wafer sawing)工程と、その後のダイアタッチ(die attach)工程とを、以下のように説明する。
【０００６】
図１及び図２に示すように、多数のＣＣＤタイプイメージセンサ素子１１からなるウエハー１０は、回転ホイールブレード５１により、スクライブライン３１に沿ってダイシングまたは個別化され、その結果、個々のイメージセンサ素子１１に分離される。これは、一般のウエハーソーイングまたはダイシング工程として知られている。ウエハー１０の裏面は、ウエハーソーイングの前、接着テープ２７に貼付けられ、分離された個々の素子１１は、ウエハーソーイングの後でも、そのまま接着テープ２７上に貼付けられている。しかしながら、ウエハーソーイング工程では、前述した画像欠陥を起こし得るシリコン残渣４１が生じる。従って、シリコン残渣がウエハー１０の表面に残存することを防止するために、噴射ノズル５３は高圧でウエハー１０上に洗浄液５７を噴射する。その結果、シリコン残渣４１は、ウエハー１０の表面から取り外され、吸入管５５により除去される。
【０００７】
次いで、ウエハー１０は、ダイアタッチ工程のための位置に移動される。ダイアタッチ工程において、ピックアップコレット５９は、真空力により１つの個別素子１１をピックアップし、基板に貼付ける。
【０００８】
上述したように、ウエハーソーイング工程は、噴射ノズル５３及び吸入管５５を用いて、ウエハー１０の表面からシリコン残渣４１を除去する段階を含む。しかしながら、図２に示すように、このような除去動作は、隣接した個々の素子１１間の隙間３３に存在するシリコン残渣４１ａ、特に、隙間３３において接着テープ２７に接着するシリコン残渣４１ａは、除去できない。除去されないシリコン残渣４１ａは、素子１１のマイクロレンズを汚し、レンズへの入射光線を遮断する恐れがあって、画像欠陥を起こす。これは、実質的にディスプレイの品質を低下する。このような好ましくない現象は、個々の素子１１が、ダイアタッチ工程のためのピックアップコレット５９により接着テープ２７から取り外される場合、たびたび起こる。
【０００９】
厚さが６８０μｍのウエハーは、ウエハーソーイング工程の間、シリコン残渣によって歩留りが約５〜６％減少するのに対して、ダイアタッチ工程のためのピックアップ動作の間は、シリコン残渣によって歩留りが約８％減少する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、イメージセンサ素子が、シリコン残渣によって汚れることを防止するウエハーソーイング方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の一実施形態において、半導体素子、例えばイメージセンサ素子を有するウエハーが形成される。各イメージセンサ素子は、上面に多数のマイクロレンズが形成される。保護層がマイクロレンズを被覆するように、ウエハーの活性面上に形成される。第１接着テープは、ウエハーの裏面に貼付けられる。その後、ウエハーは、個々のイメージセンサ素子にダイシングされる。第２接着テープは、ウエハーの活性面の保護層に貼付けられる。第１接着テープは、ウエハーの裏面から除去される。第３接着テープは、ウエハーの裏面に貼付けられる。次いで、第２接着テープは、ウエハーの活性面から除去される。保護層は、ウエハーのスクライブラインが露出するように、選択的に形成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、添付の図面を参照して本発明をより詳しく説明する。
【００１３】
図３の(Ａ)は、イメージセンサ素子のウエハーの断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【００１４】
図３の(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、ウエハー１０は、スクライブライン３１に沿って分離される多数のイメージセンサ素子１１(例えば、ＣＣＤタイプの素子)を有する。各イメージセンサ素子１１は、半導体基板１３上に形成され、絶縁層１９で被覆された複数の伝送電極１５を有する。遮光層１７は、絶縁層１９内にぞれぞれ対向する伝送電極１５上に形成される。平坦化層２１は、絶縁層１９上に形成され、複数のマイクロレンズ２３は、平坦化層２１上に形成される。
【００１５】
図４の(Ａ)は、ウエハー上に保護層を形成する工程を示す断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【００１６】
図４の(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、保護層２５は、ウエハー１０の活性面上に塗布され、マイクロレンズ２３を被覆する。好ましくは、保護層２５は、ウエハーソーイング工程の間、回転ホイールブレードの力から剥離されることができるので、スクライブライン３１の周りには形成されない。厚さが６８０μｍのウエハーにおいて、保護層２５は、約３〜４μｍの厚さを有する。好ましくは、保護層２５は、ノボラック系レジストのような樹脂材料からなる。この樹脂材料は、マイクロレンズ２３に反応せず、ソーイング工程に用いられる洗浄液に溶解されない。また、この樹脂材料は、イソプロピルアルコール(ＩＰＡ)、メタノール、エタノールのような有機溶剤に容易に溶解される。
【００１７】
図５の(Ａ)は、ウエハー１０に接着テープ２７を貼付ける工程を示す断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【００１８】
図５の(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、接着テープ２７は、ウエハー１０の裏面に貼付けられる。従来の技術において知られている標準型テープやＵＶテープは、接着テープ２７として使用される。好ましくは、標準型テープ及びＵＶテープの接着力は、それぞれ、約１２０±３０ｇ/２０ｍｍ、３００〜５００ｇ/２０ｍｍである。
【００１９】
図６の(Ａ)は、ウエハー１０のダイシング工程を示す断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【００２０】
図６の(Ａ)及び(Ｂ)に示すように、ウエハー１０は、回転ホイールブレード５１により、スクライブライン３１に沿って個々の素子１１にダイシングされる。脱イオン水のような洗浄液は、ウエハー１０に噴射され、ウエハーソーイング工程において発生する熱及びシリコン残渣を除去する。特に、保護層２５は、ウエハーソーイング工程の間、マイクロレンズ２３の損傷や汚れを防止する。除去されないシリコン残渣４１ａは、ダイシングされた素子１１間の隙間３３において接着テープ２７上に残存する。
【００２１】
図７は、ウエハーにおいて仮接着テープの形成工程を示す断面図である。
【００２２】
図７に示すように、リングフレーム４５は、ウエハー１０の周辺を取り囲むように、接着テープ２７に貼付けられ、その後、仮接着テープ２９は、保護膜２５上に一時的に貼付けられる。すなわち、ウエハー１０の裏面の接着テープ２７とは正反対に、仮接着テープ２９は、ウエハー１０の活性面上に形成される。上面の仮接着テープ２９は、底面の接着テープ２７と同一種類であっても良い。しかしながら、当業者は、本発明の精神及び特許請求の範囲内で、他のタイプの接着テープが使用できるということが分かる。リングフレーム４５は、接着テープ２７と仮接着テープ２９が互いに貼付くことを防止し、接着テープ２７及び仮接着テープ２９をウエハー１０から容易に分離できるようにする。
【００２３】
図８は、ウエハー１０から接着テープ２７が除去される工程を示す断面図である。図８に示すように、接着テープ２７は、従来の方法、例えば紫外線を照射してＵＶテープを除去する方法により、ウエハー１０の裏面から除去される。接着テープ２７の除去によって、接着テープ２７上に残存するシリコン残渣４１ａも除去される。従って、シリコン残渣４１ａによる問題点を容易に防止することができる。除去された底面の接着テープ２７の代わりに、上面の仮接着テープ２９が、個々の素子１１を保持する。
【００２４】
図９は、ウエハー１０に新しい接着テープを貼付ける工程を示す断面図である。図９に示すように、ウエハー１０の裏面に新しい接着テープ２８を貼付ける。新しい接着テープ２８は、既に除去したテープと同一タイプのものでも良いが、シリコン残渣がない。
【００２５】
図１０及び図１１は、それぞれ、ウエハー１０から上面の仮接着テープ２９を除去する工程、及びウエハー１０からリングフレーム４５を分離する工程を示す断面図である。図１０に示すように、仮接着テープ２９は、ウエハー１０の活性面から除去される。図１１に示すように、リングフレーム４５は、底面の接着テープ２８から除去される。２つの除去工程は、ＵＶテープを使用する場合、紫外線を照射して同時にまたは連続的に行うことができる。
【００２６】
図１２は、ウエハー１０から保護層２５を除去する工程を示す概略断面図である。保護層２５は、ＩＰＡ、メタノール、エタノールのような有機溶剤により溶解(除去)される。その後、ウエハー１０は、シリコン残渣がなく、ダイアタッチ工程に移送される。
【００２７】
本発明は、本発明の技術的思想から逸脱することなく、他の種々の形態で実施することができる。前述の実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例のみに限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求の範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
【００２８】
【発明の効果】
上述したように、本発明の実施形態によれば、本発明は、イメージセンサ素子のマイクロレンズを被覆する保護層を使用し、シリコン残渣によるレンズの損傷や汚れを防止する。また、分離された素子間の隙間に残存するシリコン残渣は、ウエハー１０の裏面の接着テープ２７と一緒に除去される。それによって、シリコン残渣は、ウエハーソーイング工程またはダイアタッチ工程の間、マイクロレンズに影響を及ぼすことができる。従って、シリコン残渣による画像欠陥をかなり減らすことができ、イメージセンサ素子の歩留りが増加する。上述した実施形態にＣＣＤタイプのイメージセンサ素子を使用しても、本発明は、イメージ検知を含む様々な機能のための活性領域を有する他の素子に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  イメージセンサ素子の従来のウエハーソーイング工程を示す概略斜視図である。
【図２】  図１に示したウエハーソーイング工程の後、従来のダイアタッチ工程におけるピックアップ動作を示す概略断面図である。
【図３】  (Ａ)は、ウエハーの形成工程を示す断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【図４】  (Ａ)は、ウエハー上に保護層を形成する工程を示す断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【図５】  (Ａ)は、ウエハーに接着テープを貼付ける工程を示す断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【図６】  (Ａ)は、ウエハーのダイシング工程を示す断面図で、(Ｂ)は、(Ａ)の部分拡大断面図である。
【図７】  ウエハーにおいて仮接着テープの形成工程を示す断面図である。
【図８】  ウエハーから接着テープが除去される工程を示す断面図である。
【図９】  ウエハーに新しい接着テープを貼付ける工程を示す断面図である。
【図１０】  ウエハーから上面の仮接着テープを除去する工程を示す断面図である。
【図１１】  ウエハーからリングフレームを分離する工程を示す断面図である。
【図１２】  ウエハーから保護層を除去する工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  ウエハー
１１  イメージセンサ素子
１３  半導体基板
１５  伝送電極
１７  遮光層
１９  絶縁層
２１  平坦化層
２３  マイクロレンズ
２５  保護層
２７、２８、２９  接着テープ
３１  スクライブライン
３３  隙間
４１、４１ａ  シリコン残渣
４５  リングフレーム
５１  回転ホイールブレード
５３  噴射ノズル
５５  吸入管
５７  洗浄液
５９  ピックアップコレット
【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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【図９】
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【図１０】
0004280085.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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