JP2006100735A - Cleaning method of cover glass - Google Patents
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Abstract
Description
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カバーガラスの洗浄方法に関する。 The present invention relates to a method for cleaning a cover glass, and more particularly, to a method for cleaning a cover glass when manufacturing a chip size package (CSP) type solid-state imaging device.
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。 A solid-state imaging device made of a CCD or a CMOS used for a digital camera or a mobile phone is increasingly required to be downsized. For this reason, the conventional large package, in which the entire solid-state image sensor chip is hermetically sealed in a ceramic package or the like, has recently moved to a chip size package (CSP) type, which is approximately the same size as the solid-state image sensor chip. I am doing.
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(たとえば、特許文献1〜3参照。)。 Under such circumstances, a spacer is formed on the transparent glass plate so as to correspond to the position surrounding the light receiving portion of each solid-state image sensor formed on the wafer (semiconductor substrate). A method has been proposed in which a gap is formed between the wafer and the wafer, and then the transparent glass plate and the wafer are diced along a scribe line and separated into individual solid-state imaging devices ( For example, see Patent Documents 1 to 3.)
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、フォトエッチングによるのが一般的である。図6は、このスペーサを形成する工程の断面図である。図6(a)において、透明ガラス板に該当するカバーガラス12の表面にスペーサ13となるウェーハを接着剤13Aを介して貼り合せ、次いで、このウェーハの表面にフォトレジストRのパターンを形成する。
As a method for forming a spacer on such a transparent glass plate, photoetching is generally used. FIG. 6 is a cross-sectional view of the step of forming this spacer. In FIG. 6A, a wafer serving as a
スペーサ13となるウェーハとしては、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。
As a wafer to be the
次いで、図6(b)において、ドライエッチングによりスペーサ13となるウェーハ(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。
Next, in FIG. 6B, anisotropic etching is performed on the wafer (silicon wafer) to be the
次いで、図6(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。
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。 However, such a method for forming a spacer has a high probability of causing the following problems (defects 1 to 3).
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。
Defect 1 is insufficient cleanliness. In the
欠点2として、接着剤跡が挙げられる。図7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7は、図6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。
As a defect 2, an adhesive trace is mentioned. FIG. 7 is a flowchart for explaining a mechanism that causes such a problem. FIG. 7 is a partial cross-sectional view showing an enlarged portion of each solid-state imaging device chip in the
このうち、図7(a)は、図6(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7(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。
7A is an enlarged view of a portion where the pattern of the
図7(b)において、フォトレジストR(図6(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。ところが、図7(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。
In FIG. 7B, ashing (oxygen plasma ashing) for removing the pattern of the photoresist R (see FIG. 6B) and the layer of the adhesive 13A is performed. However, as shown in FIG. 7C, if there are
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。
Then, the
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(H2 SO4 :H2 O2 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。
Defect 3 includes peeling of the
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。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a solid-state imaging device composed of a solid-state imaging device chip (wafer) and a cover glass, such as a chip size package (CSP) type solid-state imaging device. In cleaning the cover glass, an object of the present invention is to provide a method for cleaning the cover glass that eliminates the above-mentioned drawbacks and has high cleaning performance and low cost.
前記目的を達成するために、本発明は、ウェーハの上面に多数の固体撮像素子を形成する工程と、前記ウェーハに接合されるカバーガラス下面の前記固体撮像素子に対応する箇所に、個々の固体撮像素子を囲む形状の所定厚さの枠状のスペーサを形成する工程と、前記ウェーハと前記カバーガラスとを位置合わせして前記スペーサを介して接合する工程と、接合された前記ウェーハと前記カバーガラスとを個々の固体撮像素子に分割する工程と、により製造される固体撮像装置の前記カバーガラスの洗浄方法において、表面に前記スペーサが形成された前記カバーガラスを純水で洗浄する第1ウェット洗浄工程と、ウェット洗浄後の前記カバーガラスを酸素プラズマによりアッシングするドライ洗浄工程と、ドライ洗浄後の前記カバーガラスをAPM液で洗浄する第2ウェット洗浄工程と、を備えることを特徴とするカバーガラスの洗浄方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a process of forming a large number of solid-state image sensors on the upper surface of a wafer, and individual solid-states at locations corresponding to the solid-state image sensors on the lower surface of a cover glass bonded to the wafer. A step of forming a frame-shaped spacer having a predetermined thickness surrounding the image sensor; a step of aligning the wafer and the cover glass and bonding the spacer through the spacer; and the bonded wafer and the cover Dividing the glass into individual solid-state imaging devices, and a method of cleaning the cover glass of the solid-state imaging device manufactured by the first wet cleaning of the cover glass having the spacer formed on the surface with pure water A cleaning step, a dry cleaning step of ashing the cover glass after wet cleaning with oxygen plasma, and the cover glass after dry cleaning A second wet cleaning step of cleaning with APM solution, provides a cleaning method of the cover glass, characterized in that it comprises a.
また、本発明は、表面に固体撮像素子が形成された固体撮像素子チップと、前記固体撮像素子チップに接合されるカバーガラスとが、前記固体撮像素子チップと前記カバーガラスとの間に設けられ、前記固体撮像素子を囲む形状の所定厚さのスペーサにより封止されてなる固体撮像装置を製造する際の前記カバーガラスの洗浄方法において、表面に前記スペーサが形成された前記カバーガラスを純水で洗浄する第1ウェット洗浄工程と、ウェット洗浄後の前記カバーガラスを酸素プラズマによりアッシングするドライ洗浄工程と、ドライ洗浄後の前記カバーガラスをAPM液で洗浄する第2ウェット洗浄工程と、を備えることを特徴とするカバーガラスの洗浄方法を提供する。 Further, according to the present invention, a solid-state image sensor chip having a solid-state image sensor formed on a surface and a cover glass bonded to the solid-state image sensor chip are provided between the solid-state image sensor chip and the cover glass. In the method for cleaning a cover glass when manufacturing a solid-state imaging device sealed with a spacer having a predetermined thickness surrounding the solid-state imaging element, the cover glass having the spacer formed on the surface is purified water. A first wet cleaning step for cleaning with, a dry cleaning step for ashing the cover glass after wet cleaning with oxygen plasma, and a second wet cleaning step for cleaning the cover glass after dry cleaning with an APM solution. A cover glass cleaning method is provided.
本発明によれば、アッシングの前後にそれぞれ洗浄工程を設けたので、高い洗浄性能が得られる。特に、APM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。 According to the present invention, since a cleaning process is provided before and after ashing, high cleaning performance can be obtained. In particular, by using the APM liquid, the zeta potential on the glass surface takes a large negative value, so that the reattachment of foreign matters is small.
本発明において、前記第1ウェット洗浄工程において、50kHz以下の超音波振動を印加することが好ましい。このような低周波の超音波振動を印加することにより、洗浄性が向上し、本発明の効果を一層発揮できる。 In the present invention, it is preferable to apply ultrasonic vibration of 50 kHz or less in the first wet cleaning step. By applying such low-frequency ultrasonic vibration, the cleaning property is improved and the effects of the present invention can be further exhibited.
また、本発明において、前記第2ウェット洗浄工程において、APM液を40〜90°Cに管理し、950kHz以上の超音波振動を印加することが好ましい。APM液をこのような温度に管理し、超音波振動を印加することにより、エッチング速度を大きくでき、洗浄時間の短縮が図れる。 Moreover, in this invention, it is preferable to manage an APM liquid at 40-90 degreeC and to apply an ultrasonic vibration of 950 kHz or more in the said 2nd wet cleaning process. By managing the APM liquid at such a temperature and applying ultrasonic vibration, the etching rate can be increased and the cleaning time can be shortened.
また、本発明において、前記第2ウェット洗浄工程において、APM液のアンモニアと過酸化水素との容積配合比を0.10〜0.34とすることが好ましい。また、本発明において、前記第2ウェット洗浄工程において、APM液の過酸化水素と水との容積配合比を0.05〜0.34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、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。 Moreover, in this invention, it is preferable that the volumetric compounding ratio of ammonia of APM liquid and hydrogen peroxide shall be 0.10-0.34 in the said 2nd wet cleaning process. Moreover, in this invention, it is preferable that the volumetric compounding ratio of the hydrogen peroxide of APM liquid and water shall be 0.05-0.34 in the said 2nd wet washing process. By setting it as such a mixture ratio, the etching rate of the silicon | silicone as a spacer can be made low, and, thereby, the undercut of a spacer can be made small.
また、本発明において、前記第2ウェット洗浄工程において、APM液による洗浄の後に、前記カバーガラスを50kHz以下の超音波振動を印加した純水で洗浄することが好ましい。このような工程を加えることにより、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。 Moreover, in this invention, it is preferable to wash | clean the said cover glass with the pure water which applied the ultrasonic vibration of 50 kHz or less after the washing | cleaning by APM liquid in the said 2nd wet washing process. By adding such a process, it is possible to easily remove foreign matters that could not be removed by cleaning with the APM liquid.
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、アッシングの前後にそれぞれ洗浄工程を設けたので、高い洗浄性能が得られる。また、APM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。 As described above, according to the method for cleaning a cover glass of the present invention, since a cleaning process is provided before and after ashing, high cleaning performance can be obtained. In addition, by using the APM liquid, the zeta potential on the glass surface takes a large negative value, so that there is little reattachment of foreign matter.
以下、添付図面に従って、本発明に係る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。 Hereinafter, preferred embodiments of a cover glass cleaning method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1及び図2は、本発明に係る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。 FIG. 1 and FIG. 2 are a perspective view and a cross-sectional view showing a main part of a chip size package (CSP) type solid-state imaging device to which a cover glass cleaning method according to the present invention is applied.
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。
The solid-
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。
The solid-state
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。
A general semiconductor element manufacturing process is applied to manufacture of the solid-
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。
Since the solid-
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の上に印刷により形成されている。また、パッド11Bと固体撮像素子11Aとの間も同様に印刷によって配線が施されている。
The
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。
Further, a through
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。
As a wafer to be divided into a large number of solid-state
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。
The
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。
The
次に、本発明に係るカバーガラスの洗浄方法について説明する。図6(c)は、既述したように、スペーサ付きカバーガラス12の断面図である。図3は、本発明に係る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12の断面図であって、図6(c)のスペーサ付きカバーガラス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2ウェット洗浄の条件を示す表である。
Next, the cover glass cleaning method according to the present invention will be described. FIG.6 (c) is sectional drawing of the
図3(a)において、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、図4に示されるように、ICP型のアッシング方式が採用され、酸素の流量は、99.0sccmに調整され、プラテンの電力は、100Wに設定される。ドライエッチング後のカバーガラス12の断面は、(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。
In FIG. 3A, dry etching is performed. As shown in FIG. 4, the dry etching apparatus and conditions employ an ICP type ashing method, the oxygen flow rate is adjusted to 99.0 sccm, and the platen power is set to 100 W. The cross-section of the
次いで、図3(b)において、第1ウェット洗浄が行われる。この第1ウェット洗浄は、接着剤13Aの層上の大きな(数十μm程度の)異物D、D…、すなわち、ドライエッチング残渣、環境に起因する異物等を除去する工程である。そして、図7で説明した、接着剤跡の生成を防止することを図る。 Next, in FIG. 3B, the first wet cleaning is performed. The first wet cleaning is a process of removing large (about several tens of μm) foreign matters D, D... On the adhesive 13A layer, that is, dry etching residues, environmental foreign matters, and the like. And it aims at preventing the production | generation of an adhesive trace demonstrated in FIG.
この第1ウェット洗浄は、純水超音波洗浄である。すなわち、洗浄液として常温(室温)の純水(超純水)が使用される。超音波の周波数は、38kHzで、超音波の密度は0.5W/cm2 以上である。洗浄時間は、2分とする。第1ウェット洗浄後のカバーガラス12の断面は、大きな異物D、D…が除去された状態となる。
This first wet cleaning is pure water ultrasonic cleaning. That is, room temperature (room temperature) pure water (ultra pure water) is used as the cleaning liquid. The ultrasonic frequency is 38 kHz, and the ultrasonic density is 0.5 W / cm 2 or more. The washing time is 2 minutes. The cross section of the
次いで、図3(c)において、温水(温純水)により引き上げ乾燥を行う。なお、他の公知の乾燥方法として、溶剤蒸気乾燥方法があるが、溶剤により接着剤13Aが溶解しやすいので好ましくない。 Subsequently, in FIG.3 (c), it draws up with warm water (warm pure water) and performs drying. As another known drying method, there is a solvent vapor drying method, which is not preferable because the adhesive 13A is easily dissolved by the solvent.
次いで、図3(d)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。
Next, in FIG. 3D, dry cleaning (ashing) using oxygen plasma is performed. This ashing is a process of removing the photoresist R on the
このアッシング用の装置及び条件は、半導体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、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(d)に示される状態となる。
As the ashing apparatus and conditions, various known apparatuses and conditions applicable to semiconductor manufacturing and the like can be adopted. Thereby, the pattern of the photoresist R and the exposed layer of the adhesive 13A are removed, and the cross section of the
次いで、図3(e)において、第2ウェット洗浄工程であるAPM液を使用した洗浄(APM洗浄)を行う。この第2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液によりカバーガラス12の表面をライトエッチングする。
Next, in FIG. 3E, cleaning (APM cleaning) using the APM liquid, which is the second wet cleaning process, is performed. The purpose of this second wet cleaning process is to lift dry etching residues that could not be removed in the previous process (dry cleaning), foreign matters caused by the environment, and the like from the surface of the
APM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。 The APM liquid (Ammonia-Hydrogen Peroxide Mixture) is a cleaning liquid used in the Si wafer cleaning method (RCA cleaning) proposed by the US RCA, and the volume ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water is a predetermined value. It is a liquid. This cleaning method is considered to be an excellent cleaning method for removing organic dirt and adhered particles.
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、70°C前後に温度管理する。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、8分とする。 An example of suitable cleaning conditions is shown in FIG. That is, the volume ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water = 1: 4: 20 as the APM liquid, and the temperature is controlled around 70 ° C. The frequency of the applied ultrasonic wave is 950 kHz, and the density of the ultrasonic wave is 0.3 W / cm 2 . The washing time is 8 minutes.
本発明の特徴の一つは、既述したように、APM液のアンモニアと過酸化水素との容積配合比を0.10〜0.34(アンモニア:過酸化水素=10〜34:100)とすることにあり、APM液の過酸化水素と水との容積配合比を0.05〜0.34(アンモニア:水=5〜34:100)とすることにある。 As described above, one of the features of the present invention is that the volume ratio of ammonia and hydrogen peroxide in the APM liquid is 0.10 to 0.34 (ammonia: hydrogen peroxide = 10 to 34: 100). The volume mixing ratio of hydrogen peroxide and water in the APM solution is 0.05 to 0.34 (ammonia: water = 5 to 34: 100).
通常のRCA洗浄におけるAPM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。
The volume ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water = 1: 1 to 2: 5 to 7 is used for the APM liquid in normal RCA cleaning, but the above values are adopted in the present invention. By setting it as such a mixture ratio, the etching rate of the silicon as the
なお、第2ウェット洗浄工程において、既述したように、超音波を印加することにより、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。 In the second wet cleaning step, as described above, an effect of removing a relatively small foreign substance d having a size of about several μm can be obtained by applying ultrasonic waves.
次いで、図3(f)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の除去する工程である。 Next, in FIG. 3F, this pure water ultrasonic cleaning in which pure water ultrasonic cleaning is performed is a process of removing small foreign matter d that could not be removed by cleaning with the APM liquid.
この好適な洗浄の条件の例が図4に示される。すなわち、洗浄液として常温(室温)の純水(超純水)が使用される。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、2分とする。このような低周波数の超音波振動は、付着力が強い小さな異物dの除去に効果的である。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。 An example of this suitable cleaning condition is shown in FIG. That is, room temperature (room temperature) pure water (ultra pure water) is used as the cleaning liquid. The ultrasonic frequency is 38 kHz, and the ultrasonic density is 0.9 W / cm 2 . The washing time is 2 minutes. Such low-frequency ultrasonic vibrations are effective in removing small foreign matter d having strong adhesion. Further, by using pure water (ultra pure water), a rinsing step can be eliminated after this.
このような工程を加えることにより、APM液による洗浄で除去しきれなかった小さな異物dの除去が容易に行える。 By adding such a process, it is possible to easily remove the small foreign matter d that could not be removed by the cleaning with the APM liquid.
次いで、図3(g)において、温純水乾燥による引き上げ乾燥が行われる。洗浄終了時の状態が図3(h)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。 Next, in FIG. 3G, pull-up drying is performed by hot pure water drying. The state at the end of cleaning is shown in FIG. In this state, various foreign substances D, D..., D, d.
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(f))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。
Next, the operation of the cover glass cleaning method according to the present invention will be described. In particular, foreign matter D, D..., D, d affected by the volume ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water as the APM liquid and the presence or absence of pure water ultrasonic cleaning (FIG. 3 (f)) after APM cleaning. The relationship between the removability and the adhesive strength of the
図5は、乾燥工程を終了した後の、図3(h)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6(c)に相当する。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the
このうち、図5(a)は、APM液としてアンモニア:過酸化水素:水の容積配合比=1:1:5とし、APM洗浄後の純水超音波洗浄(図3(f))を割愛した条件のものである。 Among these, FIG. 5A shows the volume ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water = 1: 1: 5 as the APM solution, and omits the pure water ultrasonic cleaning after the APM cleaning (FIG. 3F). Of the conditions.
図5(b)は、APM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、APM洗浄後の純水超音波洗浄(図3(f))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。 FIG. 5B is a diagram in which the volume ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water = 1: 4: 20 as the APM liquid, and pure water ultrasonic cleaning (FIG. 3F) after APM cleaning is performed. And the conditions of FIG.
図5(a)においては、APM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。
In FIG. 5A, since the etching rate of the spacer 13 (silicon) by the APM liquid is large, the amount of undercut of the
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(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。
As a result, the spacer side substantial adhesive width and the glass side substantial adhesive width are the widths indicated by the arrows in FIG. Therefore, such an undercut of the
なお、APM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。 It should be noted that the foreign substances d, d.
図5(b)においては、APM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5(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5(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5(a)の条件と略同等である。
In FIG. 5B, the etching rate of the spacer 13 (silicon) by the APM liquid is reduced, and the amount of undercut of the
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(b)の矢印に示される幅になっており、図5(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。
As a result, the spacer-side substantial adhesive width and the glass-side substantial adhesive width are the widths indicated by the arrows in FIG. 5B, and are wider than the conditions in FIG. Therefore, the undercut of the
なお、APM液によるカバーガラス12のエッチング量が図5(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。
In addition, since the etching amount of the
更に、図5(b)の条件では、APM洗浄後の純水超音波洗浄(図3(f))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。
Furthermore, under the conditions of FIG. 5B, foreign matter d, d... Is removed (lifted off) from the surface of the
なお、図5(b)の条件では、カバーガラス12のアンダーカットが図5(a)の条件と同等であるが、APM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5(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。
5B, the undercut of the
なお、この場合、APM液によるカバーガラス12のエッチングレートが図5(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(f))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5(a)の条件と略同等とできる。
In this case, since the etching rate of the
以上で説明した図5(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。
According to the condition of FIG. 5B described above (the flow of FIG. 3 and the condition of FIG. 4), both maintenance of the cleaning performance and maintenance of the adhesive strength of the
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、ドライ洗浄(アッシング工程)の前に、表面にスペーサ13が形成されたカバーガラス12を超音波を印加した純水で洗浄するので、接着剤13Aの表面の異物D、D…が除去できる。また、ドライ洗浄(アッシング工程)の後に、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。
As described above, according to the method for cleaning a cover glass of the present invention, before the dry cleaning (ashing process), the
また、本発明の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。
In addition, according to the method for cleaning a cover glass of the present invention, it is possible to easily remove the needle-like protrusions on the side wall of the
以上、本発明に係る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。 As mentioned above, although embodiment of the cleaning method of the cover glass which concerns on this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, Various aspects can be taken.
たとえば、上記実施形態において、APM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。 For example, in the above embodiment, the volume ratio of ammonia: hydrogen peroxide: water is set to 1: 4: 20 as the APM liquid, but a predetermined effect can be obtained even if a ratio other than this is adopted.
すなわち、既述したように、APM液のアンモニアと過酸化水素との容積配合比を0.10〜0.34とし、APM液の過酸化水素と水との容積配合比を0.05〜0.34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。
That is, as described above, the volume mixing ratio of ammonia and hydrogen peroxide in the APM liquid is set to 0.10 to 0.34, and the volume mixing ratio of hydrogen peroxide and water in the APM liquid is set to 0.05 to 0. .34, the undercut of the
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。 Moreover, the conditions for applying ultrasonic waves are not limited to the values shown in FIG. 4, and various other conditions (frequency, ultrasonic density, cleaning time, etc.) can be adopted.
11…ウェーハ(基板)、11A…固体撮像素子、11B…パッド、11C…固体撮像素子チップ、12…カバーガラス、13…スペーサ、13A…接着剤、21…固体撮像装置、30、D、d…異物、R…フォトレジスト DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Wafer (substrate), 11A ... Solid-state image sensor, 11B ... Pad, 11C ... Solid-state image sensor chip, 12 ... Cover glass, 13 ... Spacer, 13A ... Adhesive, 21 ... Solid-state image sensor, 30, D, d ... Foreign matter, R ... photoresist
Claims (7)
前記ウェーハに接合されるカバーガラス下面の前記固体撮像素子に対応する箇所に、個々の固体撮像素子を囲む形状の所定厚さの枠状のスペーサを形成する工程と、
前記ウェーハと前記カバーガラスとを位置合わせして前記スペーサを介して接合する工程と、
接合された前記ウェーハと前記カバーガラスとを個々の固体撮像素子に分割する工程と、
により製造される固体撮像装置の前記カバーガラスの洗浄方法において、
表面に前記スペーサが形成された前記カバーガラスを純水で洗浄する第1ウェット洗浄工程と、
ウェット洗浄後の前記カバーガラスを酸素プラズマによりアッシングするドライ洗浄工程と、
ドライ洗浄後の前記カバーガラスをAPM液で洗浄する第2ウェット洗浄工程と、
を備えることを特徴とするカバーガラスの洗浄方法。 Forming a large number of solid-state image sensors on the upper surface of the wafer;
Forming a frame-shaped spacer of a predetermined thickness in a shape surrounding each solid-state image sensor at a position corresponding to the solid-state image sensor on the lower surface of the cover glass bonded to the wafer;
Aligning the wafer and the cover glass and bonding via the spacer;
Dividing the bonded wafer and the cover glass into individual solid-state imaging devices;
In the method for cleaning the cover glass of the solid-state imaging device manufactured by:
A first wet cleaning step of cleaning the cover glass having the spacer formed thereon with pure water;
A dry cleaning step of ashing the cover glass after wet cleaning with oxygen plasma;
A second wet cleaning step of cleaning the cover glass after dry cleaning with an APM solution;
A method for cleaning a cover glass, comprising:
前記固体撮像素子チップに接合されるカバーガラスとが、
前記固体撮像素子チップと前記カバーガラスとの間に設けられ、前記固体撮像素子を囲む形状の所定厚さのスペーサにより封止されてなる固体撮像装置を製造する際の前記カバーガラスの洗浄方法において、
表面に前記スペーサが形成された前記カバーガラスを純水で洗浄する第1ウェット洗浄工程と、
ウェット洗浄後の前記カバーガラスを酸素プラズマによりアッシングするドライ洗浄工程と、
ドライ洗浄後の前記カバーガラスをAPM液で洗浄する第2ウェット洗浄工程と、
を備えることを特徴とするカバーガラスの洗浄方法。 A solid-state image sensor chip having a solid-state image sensor formed on the surface;
A cover glass bonded to the solid-state imaging device chip,
In the method of cleaning the cover glass when manufacturing a solid-state imaging device provided between the solid-state imaging element chip and the cover glass and sealed with a spacer having a predetermined thickness surrounding the solid-state imaging element. ,
A first wet cleaning step of cleaning the cover glass having the spacer formed thereon with pure water;
A dry cleaning step of ashing the cover glass after wet cleaning with oxygen plasma;
A second wet cleaning step of cleaning the cover glass after dry cleaning with an APM solution;
A method for cleaning a cover glass, comprising:
The cover glass cleaning according to any one of claims 1 to 6, wherein in the second wet cleaning step, after the cleaning with the APM liquid, the cover glass is cleaned with pure water to which ultrasonic vibration of 50 kHz or less is applied. Method.
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WO2008023824A1 (en) * | 2006-08-25 | 2008-02-28 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method for manufacturing the same |
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-
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