JP2006269598A - Solid-state imaging device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体基板上に形成された固体撮像素子部と複数の電極パッドとを含む固体撮像素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a solid-state imaging device including a solid-state imaging device portion formed on a semiconductor substrate and a plurality of electrode pads.
従来、固体撮像素子等の半導体素子が形成された半導体チップをパッケージした半導体パッケージには、その半導体チップをパッケージした日時等のパッケージ単位での情報がマーキングされており、半導体パッケージに不良が生じた場合には、この情報を基に、半導体パッケージの製造上に有する不良の原因を解明するといったことが行われている。しかし、半導体パッケージにマーキングされる情報は、半導体チップ毎の情報ではないため、半導体チップ単位でのトレーサビリティが確保できない。 Conventionally, a semiconductor package in which a semiconductor chip formed with a semiconductor element such as a solid-state imaging element is packaged is marked with information in package units such as the date and time when the semiconductor chip was packaged, resulting in a defect in the semiconductor package. In some cases, based on this information, the cause of defects in manufacturing the semiconductor package is clarified. However, since the information marked on the semiconductor package is not information for each semiconductor chip, traceability in units of semiconductor chips cannot be ensured.
一般に、半導体チップの分割元となるウェハを特定するための情報は、ウェハ毎にマーキングされている。このため、ウェハのダイシング工程後は、半導体チップの分割元となるウェハを特定するウェハ情報等は不明となってしまう。従来、半導体パッケージに不良が生じた場合、その半導体パッケージにマーキングされているパッケージ日時からウェハを特定して、不良原因の解明や不良のある製品の特定等を行っているが、これでは、ウェハの特定に時間がかかると共に、ウェハを特定できない恐れもある。 In general, information for specifying a wafer from which a semiconductor chip is divided is marked for each wafer. For this reason, after the wafer dicing process, wafer information and the like for specifying the wafer from which the semiconductor chip is divided become unclear. Conventionally, when a defect occurs in a semiconductor package, the wafer is identified from the package date and time marked on the semiconductor package to clarify the cause of the defect and identify a defective product. It takes time to specify the wafer and there is a possibility that the wafer cannot be specified.
そこで、半導体チップ内にウェハ情報等をマーキングする技術が提案されている(特許文献1、2参照)。特許文献1記載の技術は、半導体素子表面にマーキングを行うため、固体撮像素子には適用できない。特許文献2記載の技術は、マーキングを行うための領域を半導体チップ内に新たに追加するものであるため、素子領域に余裕がない固体撮像素子の場合には適用が難しい。 Therefore, a technique for marking wafer information or the like in a semiconductor chip has been proposed (see Patent Documents 1 and 2). Since the technique described in Patent Document 1 performs marking on the surface of a semiconductor element, it cannot be applied to a solid-state imaging element. Since the technique described in Patent Document 2 newly adds a region for marking in a semiconductor chip, it is difficult to apply in the case of a solid-state imaging device having no element region.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、素子単位でのトレーサビリティを確保することが可能な固体撮像素子の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a solid-state imaging device capable of ensuring traceability in units of devices.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、半導体基板上に形成された固体撮像素子部と複数の電極パッドとを含む固体撮像素子の製造方法であって、前記半導体基板上の前記複数の電極パッドが形成される領域同士の間の領域に、前記固体撮像素子の製造情報をマーキングする製造情報マーキング工程を含む。 The method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention is a method for manufacturing a solid-state imaging device including a solid-state imaging device portion formed on a semiconductor substrate and a plurality of electrode pads, and the plurality of electrode pads on the semiconductor substrate. The manufacturing information marking process which marks the manufacturing information of the said solid-state image sensor in the area | region between the area | regions in which is formed.
この方法によれば、既存のスペースに固体撮像素子の製造情報がマーキングされるため、固体撮像素子の設計変更等を行うことなく、固体撮像素子のトレーサビリティを確保することができる。 According to this method, since manufacturing information of the solid-state imaging device is marked in the existing space, the traceability of the solid-state imaging device can be ensured without changing the design of the solid-state imaging device.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記製造情報マーキング工程では、前記複数の電極パッドが形成される領域同士の間の領域のうち2つ以上の領域に前記製造情報を分割してマーキングする。 In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, in the manufacturing information marking step, the manufacturing information is divided and marked into two or more regions among regions between the plurality of electrode pads. .
この方法によれば、製造情報の情報量を増やすことが可能となる。 According to this method, the amount of manufacturing information can be increased.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記製造情報マーキング工程より前に、前記電極パッドと同じ材料からなるマーキング用の膜を、前記製造情報をマーキングすべき領域に形成する工程を含む。 The manufacturing method of the solid-state imaging device of the present invention includes a step of forming a marking film made of the same material as the electrode pad in a region where the manufacturing information is to be marked before the manufacturing information marking step.
この方法によれば、電極パッドと同じ材料からなるマーキング用の膜の上に製造情報がマークされるため、製造情報の視認性を向上させることができる。 According to this method, since the manufacturing information is marked on the marking film made of the same material as the electrode pad, the visibility of the manufacturing information can be improved.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記マーキング用の膜を前記電極パッドと同時に形成する。 In the method for manufacturing a solid-state imaging device of the present invention, the marking film is formed simultaneously with the electrode pad.
この方法によれば、製造工程を追加することなく、マーキング用の膜を形成することができる。 According to this method, a marking film can be formed without adding a manufacturing process.
本発明の固体撮像素子の製造方法は、前記製造情報がOCR−Bフォントで定義される数字からなる。 In the method for manufacturing a solid-state imaging device according to the present invention, the manufacturing information is composed of numbers defined by OCR-B font.
この方法によれば、製造情報を人が直接読み取ることができる。 According to this method, manufacturing information can be directly read by a person.
本発明の固体撮像素子は、半導体基板上に形成された固体撮像素子部と複数の電極パッドとを含む固体撮像素子であって、前記半導体基板上の前記複数の電極パッドが形成される領域同士の間の領域に、前記固体撮像素子の製造情報がマーキングされたマーキング領域を備える。 The solid-state image pickup device of the present invention is a solid-state image pickup device including a solid-state image pickup element portion formed on a semiconductor substrate and a plurality of electrode pads, and the regions where the plurality of electrode pads on the semiconductor substrate are formed. A marking area in which manufacturing information of the solid-state imaging device is marked is provided in the area between the two.
本発明の固体撮像素子は、前記マーキング領域が複数あり、前記複数のマーキング領域の各々には、前記製造情報が分割されてマーキングされている固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to the present invention has a plurality of the marking areas, and the manufacturing information is divided and marked in each of the plurality of marking areas.
本発明の固体撮像素子は、前記マーキング領域には、前記電極パッドと同じ材料からなるマーキング用の膜が形成されており、前記製造情報は、前記マーキング用の膜より上方にマーキングされている。 In the solid-state imaging device of the present invention, a marking film made of the same material as the electrode pad is formed in the marking area, and the manufacturing information is marked above the marking film.
本発明の固体撮像素子は、前記マーキング用の膜が前記電極パッドと同一面上に形成されている。 In the solid-state imaging device of the present invention, the marking film is formed on the same surface as the electrode pad.
本発明の固体撮像素子は、前記製造情報がOCR−Bフォントで定義される数字からなる。 In the solid-state imaging device of the present invention, the manufacturing information is composed of numbers defined by the OCR-B font.
本発明によれば、素子単位でのトレーサビリティを確保することが可能な固体撮像素子の製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the solid-state image sensor which can ensure the traceability per element can be provided.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態を説明するための固体撮像素子の概略構成を模式的に示す平面図である。図2は、図1に示す固体撮像素子の固体撮像素子部と電極パッド部とを併せて図示した断面模式図であり、(a)は後にワイヤーボンディングされる電極パッドが形成される電極パッド部と固体撮像素子部との断面を併せて示す図、(b)は後にワイヤーボンディングされない電極パッドであるダミー電極パッドが形成される電極パッド部と固体撮像素子部との断面を併せて示す図である。 FIG. 1 is a plan view schematically showing a schematic configuration of a solid-state imaging device for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating both the solid-state imaging device portion and the electrode pad portion of the solid-state imaging device shown in FIG. 1, and (a) is an electrode pad portion where an electrode pad to be wire-bonded later is formed. The figure which shows together the cross section of a solid-state image sensor part, and (b) is a figure which shows the cross section of the electrode pad part in which the dummy electrode pad which is an electrode pad which is not wire-bonded later is formed, and a solid-state image sensor part collectively is there.
図1に示すように、固体撮像素子200は、半導体基板101上に形成された固体撮像素子部100と、半導体基板101上の固体撮像素子部100を除く領域の所定位置に形成された複数の電極パッド103(ボンディングパッドやTEGパッド)と、半導体基板101上の複数の電極パッド103が形成される領域同士の間の領域に形成されたダミー電極パッド109(特許請求の範囲のマーキング用の膜に該当)とを備える。本実施形態で言う領域とは、固体撮像素子200を上から見たとき(図1に示す平面図)において見える範囲のことである。
As shown in FIG. 1, the solid-
固体撮像素子部100は、多数の光電変換素子、該光電変換素子で発生した電荷を垂直方向に転送する垂直転送部、垂直転送部から転送されてきた電荷を水平方向に転送する水平転送部、水平転送部から転送されてきた電荷に応じた信号を出力する出力アンプ部、カラーフィルタ、及びマイクロレンズ等を含む。尚、固体撮像素子200がMOS型の場合は、垂直転送部、水平転送部、及び出力アンプ部の代わりに、MOS回路が含まれる。
The solid-state
ダミー電極パッド109が形成されている領域(特許請求の範囲のマーキング領域に該当)は、固体撮像素子200単位でのトレーサビリティを確保するための製造情報をマーキングするための領域である。
The region where the
製造情報は、ウェハから分割される各固体撮像素子に固有のロット番号、該ウェハを識別するためのウェハ識別情報、各固体撮像素子の該ウェハ内での位置を示すウェハ内位置情報等を含む情報である。製造情報は、例えば数字で示される情報であり、ロット番号は4桁の数字、ウェハ識別情報は2桁の数字、ウェハ内位置情報は4桁の数字で示される。 The manufacturing information includes a lot number unique to each solid-state image sensor divided from the wafer, wafer identification information for identifying the wafer, in-wafer position information indicating the position of each solid-state image sensor in the wafer, and the like. Information. The manufacturing information is, for example, information indicated by numbers, the lot number is indicated by a 4-digit number, the wafer identification information is indicated by a 2-digit number, and the in-wafer position information is indicated by a 4-digit number.
ダミー電極パッド109の大きさは、数字をマークしたときに、その数字がはみ出さない程度の大きさで、且つ、電極パッド103とショートしない程度の大きさであれば良い。図1の例では、上側にある4つのダミー電極パッド109にはそれぞれ1文字ずつ数字をマークすることができ、下側にある3つのダミー電極パッド109にはそれぞれ2文字ずつ数字をマークすることができるものとする。
The size of the
電極パッド103とダミー電極パッド109は、従来の電極パッドと同様のプロセスによって形成することができる。
つまり、半導体基板101上に2層構造又は単層構造の電荷転送電極104を形成し、その上に半導体基板101内に形成される光電変換素子以外を遮光する遮光膜を形成し、その上に絶縁膜を形成した後、その絶縁膜の上に電極パッドを構成する電極パッド材料(例えばアルミニウム又はアルミニウム合金)を成膜し、電極パッド103を形成すべき領域である第1の領域と、ダミー電極パッド109を形成すべき領域である第2の領域とに電極パッド材料が残るようにパターニングを行って、第1の領域と第2の領域に、パターニングされた電極パッド材料を形成する。これにより、第1の領域に形成された電極パッド材料が電極パッド103となり、第2の領域に形成された電極パッド材料がダミー電極パッド109となる。尚、図2の符号102で示す部分は、遮光膜の上の絶縁膜とパッシベーション膜とを併せたものである。
The
That is, the
次に、パッシベーション膜上に平坦化膜105を成膜し、電極パッド103上及びダミー電極パッド109上の平坦化膜105を選択的にエッチング除去して開口を形成し、電極パッド103及びダミー電極パッド109を露出させる。次に、フォトリソグラフィによって所定パターンのカラーフィルタ106R,106G,106Bを形成する。次に、平坦化膜107を成膜し、電極パッド103上及びダミー電極パッド109上の平坦化膜107を選択的にエッチング除去して開口を形成し、電極パッド103及びダミー電極パッド109を露出させる。最後に、マイクロレンズ材料を成膜してパターニングし、パターニングしたマイクロレンズ材料をリフロー及び硬化させて、所望の形状のマイクロレンズ108を形成して、図2に示すような固体撮像素子を製造する。
Next, a
そして、図2に示す固体撮像素子200を製造した後、レーザ等によってダミー電極パッド109の露出面に製造情報を示す数字をマーキングする。例えば、図1に示すダミー電極パッド109のうち、上側にある4つのダミー電極パッド109に4桁のロット番号を1桁ずつに分割してマーキングし、下側にある3つのダミー電極パッド109のうち、一番左にあるダミー電極パッド109にウェハ識別情報をマーキングし、残りのダミー電極パッド109に4桁のウェハ内位置情報を2桁ずつに分割してマーキングする。
Then, after the solid-
尚、このときマーキングする数字は、JIS規格JISX9001で規定されるOCR−Bフォントで定義された数字であることが好ましい。OCR−Bフォントは、人間が直接読めるフォントであり、一般的には共通商品コード(JIS規格JISX0501)や物流商品コード(JIS規格JISX0502)に使用されているフォントで視認性に優れているため、後に製造情報を確認する際、その確認が容易となる。 In addition, it is preferable that the number marked at this time is a number defined by the OCR-B font defined by JIS standard JISX9001. The OCR-B font is a font that can be directly read by humans, and is generally a font used in a common product code (JIS standard JISX0501) and a logistics product code (JIS standard JISX0502). When manufacturing information is confirmed later, the confirmation becomes easy.
製造情報をマーキングした後は、ダイシング工程に移り、ダイシング工程後、固体撮像素子200のパッケージングを行って、固体撮像素子パッケージの製造を終了する。
After marking the manufacturing information, the process proceeds to a dicing process. After the dicing process, the solid-
このように、電極パッド103を形成する際に、電極パッド103同士の間の空いているスペースにダミー電極パッド109を併せて形成しておき、このダミー電極パッド109に製造情報をマーキングしておくことで、固体撮像素子200の設計変更等を行うことなく、固体撮像素子200のトレーサビリティを容易に確保することが可能となる。
As described above, when the
例えば1/1.7型の固体撮像素子チップの場合、正方形状の電極パッドが34個あり、各電極パッドのサイズは100μm×100μm程度である。又、各電極パッド間の間隔は、配線の引き回しによって場所毎に異なるが、50μm〜200μm程度である。製造情報の数字の大きさを80μm×80μmとすると、各電極パッド間には、合計で12個程度の数字をマーキングできるだけの空きスペースが存在するため、このスペースにダミー電極パッド109を形成しておくことで、固体撮像素子200のチップ領域内に、製造情報を分割してマーキングしておくことが可能となる。
For example, in the case of a 1 / 1.7 type solid-state imaging device chip, there are 34 square electrode pads, and the size of each electrode pad is about 100 μm × 100 μm. Moreover, although the space | interval between each electrode pad changes for every place by wiring routing, it is about 50 micrometers-200 micrometers. If the size of the manufacturing information number is 80 μm × 80 μm, there is a vacant space enough to mark about 12 numbers in total between each electrode pad, so the
又、本実施形態では、ダミー電極パッド109上に数字をマーキングするため、ここにマーキングされた数字を目視したとき、ダミー電極パッド109からの反射光によってその数字を良好に観察することができ、数字の視認性が向上する。
In this embodiment, since the number is marked on the
又、本実施形態によれば、従来の固体撮像素子の製造工程において、電極パッド材料のパターニング用のマスクの形状を変更するだけで上記効果を得ることができる。 In addition, according to the present embodiment, in the conventional manufacturing process of the solid-state imaging device, the above effect can be obtained only by changing the shape of the mask for patterning the electrode pad material.
尚、本実施形態では、電極パッド103同士の間の空いているスペースにダミー電極パッド109を形成し、この上に製造情報をマーキングするものとしたが、ダミー電極パッド109は形成しておかなくても良い。この場合は、平坦化膜107表面の図1のダミー電極パッド109が形成されている領域内に数字をマーキングすれば良く、このようにした場合でも数字を視認することは可能である。
In this embodiment, the
又、本実施形態では、電極パッド103とダミー電極パッド109とを同時に形成している、つまり、電極パッド103とダミー電極パッド109が同一面上に形成されているが、これらは同一面上に形成されている必要はない。ダミー電極パッド109は、製造情報の視認性向上を目的として設けたものである。このため、ダミー電極パッド109は、製造情報をマーキングする工程より前に、半導体基板101上の電極パッド103が形成される領域同士の間の領域に形成されていれば良く、その形成タイミングは限定されない。
In the present embodiment, the
又、本実施形態では、ダミー電極パッド109の上方に開口kを形成しているが、この開口kは形成しなくても良い。この場合は、ダミー電極パッド109の上方の平坦化膜107表面に数字がマーキングされることになるが、数字の下方にはダミー電極パッド109が存在しているため、その数字の視認性は向上する。
In this embodiment, the opening k is formed above the
又、本実施形態では、固体撮像素子200を製造後、製造情報をマーキングするものとしたが、製造情報をマーキングするタイミングは、固体撮像素子200の検査を行った後であっても良い。この場合は、検査結果等の情報も数字化してマーキングしておくことが可能となり、後々の管理に役立てることができる。
In the present embodiment, the manufacturing information is marked after the solid-
又、本実施形態では、ダミー電極パッド109を複数形成しているが、製造情報が少ない場合には、ダミー電極パッド109は1つとしても良い。
In this embodiment, a plurality of
100 固体撮像素子部
101 半導体基板
103 電極パッド
104 電荷転送電極
105,107 平坦化膜
106R,106G,106B カラーフィルタ
108 マイクロレンズ
109 ダミー電極パッド
200 固体撮像素子
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記半導体基板上の前記複数の電極パッドが形成される領域同士の間の領域に、前記固体撮像素子の製造情報をマーキングする製造情報マーキング工程を含む固体撮像素子の製造方法。 A method for manufacturing a solid-state imaging device including a solid-state imaging device portion and a plurality of electrode pads formed on a semiconductor substrate,
A method for manufacturing a solid-state imaging device, including a manufacturing information marking step for marking manufacturing information of the solid-state imaging device in a region between regions where the plurality of electrode pads are formed on the semiconductor substrate.
前記製造情報マーキング工程では、前記複数の電極パッドが形成される領域同士の間の領域のうち2つ以上の領域に前記製造情報を分割してマーキングする固体撮像素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1,
In the manufacturing information marking step, a manufacturing method of a solid-state imaging device that divides and marks the manufacturing information into two or more regions among regions between the plurality of electrode pads.
前記製造情報マーキング工程より前に、前記電極パッドと同じ材料からなるマーキング用の膜を、前記製造情報をマーキングすべき領域に形成する工程を含む固体撮像素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 1 or 2,
The manufacturing method of a solid-state image sensor including the process of forming the film | membrane for marking which consists of the same material as the said electrode pad in the area | region which should mark the said manufacturing information before the said manufacturing information marking process.
前記マーキング用の膜は、前記電極パッドと同時に形成する固体撮像素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to claim 3,
The method of manufacturing a solid-state imaging device, wherein the marking film is formed simultaneously with the electrode pad.
前記製造情報は、OCR−Bフォントで定義される数字からなる固体撮像素子の製造方法。 It is a manufacturing method of the solid-state image sensing device according to any one of claims 1 to 4,
The manufacturing information is a manufacturing method of a solid-state imaging device including numbers defined by OCR-B font.
前記半導体基板上の前記複数の電極パッドが形成される領域同士の間の領域に、前記固体撮像素子の製造情報がマーキングされたマーキング領域を備える固体撮像素子。 A solid-state imaging device including a solid-state imaging device portion and a plurality of electrode pads formed on a semiconductor substrate,
A solid-state imaging device comprising: a marking region in which manufacturing information of the solid-state imaging device is marked in a region between regions where the plurality of electrode pads are formed on the semiconductor substrate.
前記マーキング領域が複数あり、
前記複数のマーキング領域の各々には、前記製造情報が分割されてマーキングされている固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to claim 6,
A plurality of the marking areas;
A solid-state imaging device in which the manufacturing information is divided and marked in each of the plurality of marking regions.
前記マーキング領域には、前記電極パッドと同じ材料からなるマーキング用の膜が形成されており、
前記製造情報は、前記マーキング用の膜より上方にマーキングされている固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to claim 6 or 7,
In the marking area, a marking film made of the same material as the electrode pad is formed,
The manufacturing information is a solid-state imaging device marked above the marking film.
前記マーキング用の膜は、前記電極パッドと同一面上に形成されている固体撮像素子。 The solid-state imaging device according to claim 8,
The marking film is a solid-state imaging device formed on the same surface as the electrode pad.
前記製造情報は、OCR−Bフォントで定義される数字からなる固体撮像素子。 A solid-state imaging device according to any one of claims 6 to 9,
The manufacturing information is a solid-state imaging device composed of numbers defined by OCR-B font.
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A711 | Notification of change in applicant |
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