JP2014155914A - Method of cleaning semiconductor module, method of cleaning camera module, method of manufacturing semiconductor module, and method of manufacturing camera module - Google Patents

Method of cleaning semiconductor module, method of cleaning camera module, method of manufacturing semiconductor module, and method of manufacturing camera module Download PDF

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Masaharu Kondo
雅春 近藤
Kazumasa Mitsumune
和正 三宗
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the quality and yield of an imaging element by securely removing fine foreign matter of micro order present on a substrate and an imaging element and suppressing or preventing re-sticking thereof by improving pure water cleaning performance and drying performance before the imaging element is sealed in a step, and to project a body picked up by the imaging element more clearly in an image by removing black flaws in the image during the imaging.SOLUTION: Water wettability of a chip surface (element surface) of an imaging element 4 as a semiconductor element is improved by performing hydrophilic processing before pure water cleaning even when the chip surface is made of a hydrophobic material before the imaging element 4 is hermetically closed or sealed with a lens holder 7. A method of manufacturing a camera module 1 that uses the method of cleaning the camera module 1 further includes a hermetical closing or sealing step of hermetically closing or sealing a substrate 2 and the imaging element 4, which have been subjected to the pure water cleaning after the hydrophilic processing, with the lens holder 7.

Description

本発明は、半導体撮像素子や半導体発光素子(LED,LD)などの半導体素子のアセンブリにおいて、ダイボンド工程から素子封じ込め工程までの製造工程において、半導体素子上の異物を除去する洗浄工程を有する半導体モジュールの洗浄方法、半導体モジュールとしてのカメラモジュールの洗浄方法、半導体モジュールの洗浄方法を用いた半導体モジュールの製造方法および、カメラモジュールの洗浄方法を用いたカメラモジュールの製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor module having a cleaning process for removing foreign matter on a semiconductor element in a manufacturing process from a die bonding process to an element containment process in an assembly of semiconductor elements such as a semiconductor imaging element and a semiconductor light emitting element (LED, LD). The present invention relates to a cleaning method, a camera module cleaning method as a semiconductor module, a semiconductor module manufacturing method using the semiconductor module cleaning method, and a camera module manufacturing method using the camera module cleaning method.

現在、カメラモジュールを搭載した各種電子機器が提供されている。一般的なカメラモジュールの構成としては、基板と、その上に設けられた撮像素子と、撮像素子の上方に配置されたレンズとを備える構成が知られている。    Currently, various electronic devices equipped with camera modules are provided. As a configuration of a general camera module, a configuration including a substrate, an image sensor provided thereon, and a lens disposed above the image sensor is known.

図14は、従来の一般的なカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。   FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing an example of the configuration of the main part of a conventional general camera module.

図14に示すように、従来の一般的なカメラモジュール100は、基板101と、基板101上にダイボンド材102でダイボンドされた撮像素子103と、基板101上に形成された端子104と、撮像素子103上の電極部と基板101上の端子104間でワイヤボンディングされた金属ワイヤ105と、撮像素子103の上方に配設されるようにレンズ106を内蔵したレンズバレル107と、レンズバレル107が上部に収容され、基板101上に接着剤108で下端部が固定されて内部に金属ワイヤ105に接続された撮像素子103と端子104を密閉するレンズホルダー109と、レンズホルダー109の内面中央段差部に掛け渡されて接着剤110で下端部が固定され、赤外線(IR)カットフィルター111が表面に形成されたガラスリッド112とを有している。   As shown in FIG. 14, a conventional general camera module 100 includes a substrate 101, an image sensor 103 die-bonded on the substrate 101 with a die bond material 102, a terminal 104 formed on the substrate 101, and an image sensor. The metal wire 105 wire-bonded between the electrode section on the substrate 103 and the terminal 104 on the substrate 101, the lens barrel 107 including the lens 106 so as to be disposed above the image pickup device 103, and the lens barrel 107 on the upper side The lens holder 109 that seals the image sensor 103 and the terminal 104, the lower end of which is fixed on the substrate 101 with an adhesive 108 and is connected to the metal wire 105, and the inner central step of the lens holder 109. It is stretched and the lower end is fixed with adhesive 110, and an infrared (IR) cut filter 111 is formed on the surface. And a glass lid 112.

次に、上記構成の従来のカメラモジュール100の組み立て方法について説明する。   Next, a method for assembling the conventional camera module 100 having the above configuration will be described.

まず、基板101上に撮像素子103をダイボンド材102により接着する。   First, the image sensor 103 is bonded to the substrate 101 with the die bond material 102.

次に、撮像素子103の電極部と基板101の端子104とを金属ワイヤ105により接続する。   Next, the electrode portion of the image sensor 103 and the terminal 104 of the substrate 101 are connected by a metal wire 105.

その後、このカメラモジュール100において、赤外線(IR)カットフィルター111付きのガラスリッド112をレンズホルダー109の内面中央段差部に掛け渡して裏側から接着剤110で接着する。   Thereafter, in this camera module 100, a glass lid 112 with an infrared (IR) cut filter 111 is stretched over the central step on the inner surface of the lens holder 109 and adhered with an adhesive 110 from the back side.

続いて、そのレンズバレル107が上部に収容され、その下方位置に赤外線(IR)カットフィルター110付きのガラスリッド111が固定されたレンズホルダー109の下端部を、基板101上に接着した撮像素子103および端子104上を覆って内部空間を封止した状態で、基板101上に接着する。これによって、カメラモジュール100を製造することができる。   Subsequently, the lens barrel 107 is accommodated in the upper portion, and the lower end portion of the lens holder 109 having the glass lid 111 with the infrared (IR) cut filter 110 fixed to the lower position thereof is bonded to the substrate 101. And it adheres on the board | substrate 101 in the state which covered the terminal 104 and sealed internal space. Thereby, the camera module 100 can be manufactured.

また、プラズマ処理装置を用いて、デバイスの加工プロセスと共に光学素子面を洗浄することが行われている。   In addition, the optical element surface is cleaned together with the device processing process using a plasma processing apparatus.

これについては、特許文献1に開示されており、図15を用いて説明する。   This is disclosed in Patent Document 1 and will be described with reference to FIG.

図15は、特許文献1に開示されている従来のプラズマ処理装置200の概略構成図である。   FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a conventional plasma processing apparatus 200 disclosed in Patent Document 1. In FIG.

図15において、従来のプラズマ処理装置200は、被洗浄物の例えば光学素子面(レンズ面W)を内部に収納する処理室201と、処理室201を減圧または真空環境に維持する排気部202と、酸素を含むガスを処理室201内に供給するためのガス供給部203と、マイクロ波を利用してガスをプラズマ化するためのプラズマ化手段204a、204bとを有して、プラズマ化されたガスによって被洗浄物の例えば光学素子面(レンズ面W)を洗浄処理する。このように、プラズマ処理装置200を用いて、光学素子面上の有機物汚染を効果的にしかも短時間で洗浄処理することができる。   In FIG. 15, a conventional plasma processing apparatus 200 includes a processing chamber 201 that houses, for example, an optical element surface (lens surface W) of an object to be cleaned, and an exhaust unit 202 that maintains the processing chamber 201 in a reduced pressure or vacuum environment. The gas supply unit 203 for supplying a gas containing oxygen into the processing chamber 201 and the plasma generating means 204a and 204b for converting the gas into plasma using microwaves are converted into plasma. For example, the optical element surface (lens surface W) of the object to be cleaned is cleaned with the gas. As described above, by using the plasma processing apparatus 200, organic contamination on the optical element surface can be effectively cleaned in a short time.

特開2004−255331号公報(特願2003−50785号)JP 2004-255331 A (Japanese Patent Application No. 2003-50785)

上記従来のカメラモジュール100の組み立てでは、受け入れされたウェハは、開封前からの付着異物、開封時からの付着異物がある。次のダイボンド工程では、基板101に撮像素子103を搭載する際に、搭載装置自体からの発塵、また、撮像素子103を搬送する際に吸着するコレットとの接触から撮像素子103自体からの発塵がある。さらに、接着材の硬化の際に、オーブン内に浮遊している異物付着もある。更に次のワイヤーボンド工程で、撮像素子103の電極部と基板101の端子104とを接続する際の搬送系からの異物が付着する。このような各工程毎に発生する異物が撮像素子103上に累積して付着してしまう。   In the assembly of the above-described conventional camera module 100, the received wafer has adhered foreign matter before opening and attached foreign matter after opening. In the next die-bonding process, when the image sensor 103 is mounted on the substrate 101, dust is generated from the mounting device itself, or is generated from the image sensor 103 itself due to contact with the collet that is adsorbed when the image sensor 103 is transported. There is dust. Furthermore, there is also adhesion of foreign matter floating in the oven when the adhesive is cured. Further, in the next wire bonding step, foreign matter from the transport system when connecting the electrode portion of the image sensor 103 and the terminal 104 of the substrate 101 adheres. Such foreign matters generated in each process are accumulated on the image sensor 103 and attached.

即ち、異物の付着について更に具体的に説明する。   That is, the adhesion of foreign matter will be described more specifically.

まず、半導体素子受入工程で、受け入れられた半導体素子は、所定の厚さと裏面からのダイシングにより1チップ毎に切り離されて個片化されている。場合によっては、仕様に適した物(良品)だけに再配置されて、所定のケースに入れられて包装された状態にある。この場合、半導体素子上に、ダイシングで発生する数μmのチップ欠け、テープカス、包装までの異物の付着が存在する。    First, in the semiconductor element receiving process, the accepted semiconductor elements are separated into individual chips by dicing from a predetermined thickness and back surface. In some cases, it is rearranged only to a product (non-defective product) suitable for the specification, and is put in a predetermined case and packaged. In this case, there are some chip defects of several μm, tape residue, and foreign matter adhering to the packaging, which are generated by dicing.

次に、ダイボンド工程にて、撮像素子103を、基板101上に搬送する際に、撮像素子103とこれに吸着する搬送用のコレットとの接触や、次に、撮像素子103をコレットで吸着して基板101上の所定位置に置くときの衝撃により、、撮像素子103の周辺に欠けが生じる場合がある。この欠けの粒子が撮像素子103の表面上に付着する場合がある。   Next, when the image sensor 103 is transported onto the substrate 101 in the die bonding step, the image sensor 103 is brought into contact with the transport collet to be attracted thereto, and then the image sensor 103 is attracted by the collet. In some cases, the periphery of the image sensor 103 may be chipped due to an impact when placed at a predetermined position on the substrate 101. The chipped particles may adhere on the surface of the image sensor 103.

その後、オーブン工程にて、撮像素子103と基板101の密着性を上げるために、ダイボンド材102の有機成分を蒸発させるために、所定温度に加熱した窒素雰囲気のオーブン内に入れる。このとき、オーブン内の雰囲気を一定にコントロールするための気流により、基板101、撮像素子103、搬送の自工具などに付着した異物が、撮像素子103の撮像領域の画素上に移動して付着する場合がある。   Thereafter, in an oven process, in order to evaporate the organic components of the die bond material 102 in order to increase the adhesion between the image sensor 103 and the substrate 101, the oven is placed in an oven in a nitrogen atmosphere heated to a predetermined temperature. At this time, due to the airflow for controlling the atmosphere in the oven to a constant level, foreign matter attached to the substrate 101, the image sensor 103, the own tool for conveyance, etc., moves and adheres to the pixels in the image pickup area of the image sensor 103. There is a case.

続いて、ワイヤーボンド工程にて、撮像素子103の電極部と基板101上の端子104とを金属ワイヤ105により接続するときに、装置間での移動、搬送系から発塵する場合がある。   Subsequently, when the electrode part of the image sensor 103 and the terminal 104 on the substrate 101 are connected by the metal wire 105 in the wire bonding step, dust may be generated from the movement between the apparatuses and the transport system.

さらに、ホルダ搭載工程にて、ガラスリッド112を搭載したレンズホルダー109の下端部を基板101上に接着剤108にて接着すると、内部に撮像素子103が入った空間が密閉された状態となり、内部に閉じ込められた異物は、撮像素子103の撮像領域上から取り除くことができなくなる。   Further, when the lower end portion of the lens holder 109 on which the glass lid 112 is mounted is adhered on the substrate 101 with the adhesive 108 in the holder mounting step, the space containing the image sensor 103 is sealed inside, The foreign matter confined in can not be removed from the imaging region of the image sensor 103.

これらの付着異物は、赤外線(IR)カットフィルター111付きのガラスリッド112が固定されたレンズホルダー109が基板101上に搭載されて撮像素子103が内部に封じ込められると、撮像素子103上に移動して、撮像時に、画像上に黒キズ(模様)として現れる。付着異物が撮像素子103の撮像領域上に乗ると、画面上でのカメラ機能を満足しない。   These attached foreign substances move onto the image sensor 103 when the lens holder 109 to which the glass lid 112 with the infrared (IR) cut filter 111 is fixed is mounted on the substrate 101 and the image sensor 103 is enclosed inside. At the time of imaging, black scratches (patterns) appear on the image. If the adhering foreign matter gets on the imaging area of the image sensor 103, the camera function on the screen is not satisfied.

このように、カメラモジュール100において、撮像素子103のセンサ表面の異物は、光の入射を妨げることから、画像に黒点として見えるため、製品出荷品質や工程歩留りの観点から品質的に不良となり、この異物を低減する必要がある。   In this way, in the camera module 100, the foreign matter on the sensor surface of the image sensor 103 prevents the light from entering, and thus appears as a black spot in the image. Therefore, the quality is poor from the viewpoint of product shipment quality and process yield. It is necessary to reduce foreign matter.

このため、レンズホルダ109で、撮像素子103が入った内部を封止する直前に、それまでの工程で付着した異物を完全に除去する必要がある。   For this reason, it is necessary to completely remove the foreign matter adhering in the previous steps immediately before sealing the inside containing the image sensor 103 with the lens holder 109.

従来では、各工程毎に、クリーンブースの囲いにより、異物の侵入を防ぐ、徐塵機を設置、気流をコントロールして、撮像素子以外の場所で、ダストをトラップする。また、装置や、製品の搬送時の移動に伴う接触による発塵等を防ぐため、発塵しない材料、構造にするといった対応が為されてきた。   Conventionally, for each process, a dust booth is installed in a clean booth to prevent foreign material from entering, a dust duster is installed, airflow is controlled, and dust is trapped at a place other than the image sensor. In addition, in order to prevent dust generation or the like due to contact with the apparatus or movement during transport of products, measures have been taken to make the material or structure non-dusting.

また、その異物除去手段として、コスト・環境・使用材質への影響などの観点から、純水による洗浄が見直されつつある。   In addition, as a foreign matter removing means, cleaning with pure water is being reviewed from the viewpoint of cost, environment, influence on materials used, and the like.

撮像素子103のチップ表面の材質は各社各様であるが、疎水性材料が使われている場合、図16に示すように、水滴113は撮像素子103のセンサ表面上で表面張力の影響で球形となり、撮像素子103のチップ表面上を転がるかまたは、水滴113のチップ表面に対する接触面積が大幅に低下して、水滴113は撮像素子103のチップ表面から飛散してしまう現象が発生し、本来の洗浄効果が得られない状況が発生する。   The material of the chip surface of the image sensor 103 is different for each company, but when a hydrophobic material is used, as shown in FIG. 16, the water droplet 113 has a spherical shape due to the surface tension on the sensor surface of the image sensor 103. As a result, the surface of the image sensor 103 rolls on the chip surface or the contact area of the water droplet 113 with the chip surface is significantly reduced, and the water droplet 113 is scattered from the surface of the image sensor 103 chip. A situation occurs in which the cleaning effect cannot be obtained.

さらに、撮像素子103のチップ表面は水滴113を弾くことから、一度除去した異物が再付着しやすくなったり、乾燥不良やウオーターマークの発生原因になったりする。要するに、疎水性表面のチップの場合、水の濡れ広がりが悪く、横方向の水流による除去効果が低下し、チップ表面に水皮膜が残らないために異物が再付着し易く、しかも、水切れが悪く乾燥性能が低下する。   Furthermore, since the surface of the chip of the image sensor 103 repels the water droplet 113, the foreign matter once removed is likely to be reattached, or it may cause a dry defect or a water mark. In short, in the case of a chip with a hydrophobic surface, the wetting and spreading of water is poor, the removal effect due to the lateral water flow is reduced, the water film does not remain on the chip surface, and foreign matter easily reattaches, and the water drainage is poor. Drying performance decreases.

また、特許文献1に開示されている上記従来のプラズマ処理装置を用いた光学素子面の洗浄処理では、現実には、解像度の向上に伴い、画素サイズの縮小化が進み、撮像領域上の映像に影響する微小異物の対応ができておらず、撮像素子のマイクロレンズ上への異物の付着の防止には、対応できていない。マイクロレンズの画素サイズは、数ミクロン角で3μm以下の極微小なサイズであり、従来の手法では、困難となっている。   Further, in the cleaning process of the optical element surface using the above-described conventional plasma processing apparatus disclosed in Patent Document 1, in reality, as the resolution is improved, the pixel size is reduced, and the image on the imaging region is increased. Therefore, it is not possible to cope with the prevention of adhesion of foreign matter on the microlens of the image sensor. The pixel size of the microlens is a very small size of 3 μm or less at several micron squares, which is difficult with the conventional method.

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、撮像素子などの半導体素子がプロセス上で封止される前などに、純水洗浄性能および乾燥性能の向上を図って基板上と半導体素子上に存在するマイクロオーダの微小異物などの異物を確実に取り除いて再付着も抑制または防止して品質・歩留りを向上させることができる半導体モジュールの洗浄方法、半導体モジュールとしてのカメラモジュールの洗浄方法、半導体モジュールの洗浄方法を用いた半導体モジュールの製造方法および、カメラモジュールの洗浄方法を用いたカメラモジュールの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned conventional problems. Before a semiconductor element such as an image pickup element is sealed in a process, the pure water cleaning performance and the drying performance are improved and the substrate and the semiconductor element are improved. Semiconductor module cleaning method, camera module cleaning method as semiconductor module, semiconductor which can improve the quality and yield by removing foreign matters such as micro-order foreign matter that exist in the product and suppressing or preventing reattachment It is an object of the present invention to provide a semiconductor module manufacturing method using a module cleaning method and a camera module manufacturing method using a camera module cleaning method.

本発明の半導体モジュールの洗浄方法は、半導体素子を基板上に搭載した半導体モジュールを洗浄する半導体モジュールの洗浄方法において、該基板およびその上の該半導体素子のうちの少なくとも素子表面を親水化処理する親水化処理工程と、該親水化処理工程で該素子表面の水の濡れ性を向上させた後に少なくとも該素子表面を純水洗浄する純水洗浄処理工程とを有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The semiconductor module cleaning method of the present invention is a semiconductor module cleaning method for cleaning a semiconductor module in which a semiconductor element is mounted on a substrate. At least the element surface of the substrate and the semiconductor element on the substrate is subjected to a hydrophilic treatment. A hydrophilization treatment step and a pure water washing treatment step of washing at least the device surface with pure water after improving the water wettability of the device surface in the hydrophilization treatment step. The objective is achieved.

本発明のカメラモジュールの洗浄方法は、本発明の上記半導体モジュールの洗浄方法において、前記半導体素子としての撮像素子をホルダで密閉または封止する前に、該撮像素子の素子表面が疎水性材料であっても純水洗浄前に親水化処理をして、該素子表面の水の濡れ性を向上させるものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The method for cleaning a camera module of the present invention is the method for cleaning a semiconductor module of the present invention, wherein the surface of the image sensor is made of a hydrophobic material before the image sensor as the semiconductor element is sealed or sealed with a holder. Even if it exists, it hydrophilizes before pure water washing | cleaning, and improves the wettability of the surface of this element, and the said objective is achieved by it.

また、好ましくは、本発明のカメラモジュールの洗浄方法において、前記親水化処理がプラズマ処理、紫外線/Oによる表面処理および短波長172nm以下の紫外線による表面処理のうちの少なくともいずれかあり、該親水化処理後に前記基板およびその上の前記撮像素子のうちの少なくとも素子表面に付着した異物を前記純水洗浄により取り除くものである。 Preferably, in the camera module cleaning method of the present invention, the hydrophilic treatment is at least one of plasma treatment, surface treatment with ultraviolet light / O 3 , and surface treatment with ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm or less, Foreign matter adhering to at least the element surface of the substrate and the image pickup element thereon is removed by the pure water cleaning after the crystallization treatment.

本発明の半導体モジュールの製造方法は、本発明の上記半導体モジュールの洗浄方法を用いた半導体ジュールの製造方法において、前記親水化処理をした後に純水洗浄を行った前記基板およびその上の前記撮像素子を所定部材で密閉または封止処理する密閉または封止処理工程を有するであり、そのことにより上記目的が達成される。   The semiconductor module manufacturing method of the present invention is the semiconductor module manufacturing method using the semiconductor module cleaning method of the present invention, wherein the substrate is subjected to pure water cleaning after the hydrophilic treatment and the imaging on the substrate. The device has a sealing or sealing treatment step of sealing or sealing the element with a predetermined member, whereby the above object is achieved.

本発明のカメラモジュールの製造方法は、本発明の上記カメラモジュールの洗浄方法を用いたカメラモジュールの製造方法において、前記親水化処理をした後に純水洗浄を行った前記基板およびその上の前記撮像素子を前記ホルダで密閉または封止処理する密閉または封止処理工程を有するものであり、そのことにより上記目的が達成される。   The camera module manufacturing method of the present invention is the camera module manufacturing method using the camera module cleaning method of the present invention, wherein the substrate is subjected to pure water cleaning after the hydrophilic treatment and the imaging on the substrate. The device has a sealing or sealing process in which the element is sealed or sealed with the holder, whereby the above object is achieved.

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。   With the above configuration, the operation of the present invention will be described below.

本発明においては、半導体素子を基板上に搭載した半導体モジュールを洗浄する半導体モジュールの洗浄方法において、該基板およびその上の該半導体素子のうちの少なくとも素子表面を親水化処理する親水化処理工程と、該親水化処理工程で該素子表面の水の濡れ性を向上させた後に少なくとも該素子表面を純水洗浄する純水洗浄処理工程とを有している。   In the present invention, in a semiconductor module cleaning method for cleaning a semiconductor module in which a semiconductor element is mounted on a substrate, a hydrophilic treatment step of hydrophilizing at least the element surface of the substrate and the semiconductor element thereon And a pure water cleaning treatment step of cleaning at least the device surface with pure water after improving the wettability of water on the device surface in the hydrophilization treatment step.

これによって、撮像素子や発光素子などの半導体素子がプロセス上で密閉または封止される前に、純水洗浄性能および乾燥性能の向上を図って基板上と半導体素子上に存在するマイクロオーダの微小異物などの異物を確実に取り除いて再付着も抑制または防止して品質・歩留りを向上させることが可能となる。半導体素子が撮像素子の場合には、撮像で画像上の異物による黒傷を除去して、撮像素子で捕えた物体を画像上より鮮明に映すことが可能となる。   As a result, before semiconductor elements such as imaging elements and light emitting elements are sealed or sealed in the process, the pure water cleaning performance and the drying performance are improved, and the micro-orders on the substrate and the semiconductor elements are reduced. It is possible to improve quality and yield by reliably removing foreign substances such as foreign substances and suppressing or preventing reattachment. In the case where the semiconductor element is an image sensor, it is possible to remove black flaws due to foreign matters on the image by imaging and project an object captured by the image sensor more clearly on the image.

以上により、本発明によれば、撮像素子などの半導体素子がプロセス上で封止される前などに、純水洗浄性能および乾燥性能の向上を図って基板上と半導体素子上に存在するマイクロオーダの微小異物などの異物を確実に取り除いて再付着も抑制または防止して品質・歩留りを向上させることができる。半導体素子が撮像素子の場合には、撮像で画像上の異物による黒傷を除去して、撮像素子で捕えた物体を画像上より鮮明に映すことできる。   As described above, according to the present invention, before the semiconductor element such as the image pickup element is sealed in the process, the microorder existing on the substrate and the semiconductor element is improved in order to improve the pure water cleaning performance and the drying performance. It is possible to improve quality and yield by reliably removing foreign matters such as fine foreign matters and suppressing or preventing reattachment. In the case where the semiconductor element is an image sensor, black flaws caused by foreign matters on the image can be removed by imaging, and an object captured by the image sensor can be projected more clearly on the image.

本発明の実施形態1におけるカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the principal part structural example of the camera module in Embodiment 1 of this invention. 図1の撮像素子の要部構成を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the principal part structure of the image pick-up element of FIG. 図2の撮像素子における撮像領域の要部縦断面図である。It is a principal part longitudinal cross-sectional view of the imaging area in the image sensor of FIG. 図1のカメラモジュールの製造方法における各工程の流れを示すブロック図である。It is a block diagram which shows the flow of each process in the manufacturing method of the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールの製造方法におけるウェハのダイシングおよびエキスパンド工程を説明するための粘着テープ上への複数チップのリング貼り付け状態を模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the ring sticking state of the several chip | tip on the adhesive tape for demonstrating the dicing and expanding process of the wafer in the manufacturing method of the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールの製造方法におけるダイボンド工程およびダイボンドキュア工程を説明するための基板と撮像素子の接着した様子を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a mode that the board | substrate and image pick-up element for demonstrating the die-bonding process and die-bonding curing process in the manufacturing method of the camera module of FIG. 1 were adhere | attached. 図1のカメラモジュールの製造方法におけるワイヤボンド工程を説明するための基板と撮像素子を配線した様子を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a mode that the board | substrate and imaging device for demonstrating the wire bonding process in the manufacturing method of the camera module of FIG. 1 were wired. 図1のカメラモジュールの製造方法におけるプラズマ処理工程を説明するための縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view for demonstrating the plasma processing process in the manufacturing method of the camera module of FIG. (a)は疎水性のチップ表面上の球形水滴の一例を示す図、(b)は、プラズマ処理後にチップ表面が親水性になった表面上のレンズ状水滴の一例を示す図である。(A) is a figure which shows an example of the spherical water drop on the hydrophobic chip | tip surface, (b) is a figure which shows an example of the lens-shaped water drop on the surface where the chip | tip surface became hydrophilic after plasma processing. 図1のカメラモジュールの製造方法における純水浸漬洗浄処理工程として撮像素子上の異物をオーバーフローで純水洗浄する装置図である。It is an apparatus figure which carries out the pure water washing | cleaning by the overflow for the foreign material on an image pick-up as a pure water immersion washing process process in the manufacturing method of the camera module of FIG. 図1のカメラモジュールの製造方法における純水による二流体スピン洗浄処理として撮像素子上の異物を遠心分離で純水洗浄する装置図である。It is an apparatus figure which carries out the pure water washing | cleaning of the foreign material on an image pick-up element by centrifugation as a two-fluid spin washing process by the pure water in the manufacturing method of the camera module of FIG. 図11の二流体スピン洗浄処理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the two-fluid spin cleaning process of FIG. 図1のカメラモジュールの製造方法におけるホルダ搭載工程として純水洗浄処理後の処理基板部にレンズホルダを搭載する様子を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a mode that a lens holder is mounted in the process board | substrate part after a pure water washing process as a holder mounting process in the manufacturing method of the camera module of FIG. 従来の一般的なカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the example of a principal part structure of the conventional general camera module. 特許文献1に開示されている従来のプラズマ処理装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the conventional plasma processing apparatus currently disclosed by patent document 1. FIG. 撮像素子のチップ表面が疎水性材料の場合にチップ表面で水滴が表面張力の影響で球形になる状態を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in which water droplets become spherical under the influence of surface tension when the chip surface of the image sensor is a hydrophobic material.

以下に、本発明の半導体モジュールの洗浄方法としてのカメラモジュールの洗浄方法、半導体モジュールの洗浄方法を用いた半導体モジュールの製造方法としてのカメラモジュールの製造方法における実施形態1〜3について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図における構成部材のそれぞれの厚みや長さなどは図面作成上の観点から、図示する構成に限定されるものではない。   Hereinafter, referring to the drawings, Embodiments 1 to 3 in a camera module cleaning method as a semiconductor module cleaning method of the present invention and a camera module manufacturing method as a semiconductor module manufacturing method using the semiconductor module cleaning method will be described. However, it explains in detail. In addition, each thickness, length, etc. of the structural member in each figure are not limited to the structure to illustrate from a viewpoint on drawing preparation.

(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1におけるカメラモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of the configuration of the main part of a camera module in Embodiment 1 of the present invention.

図1において、本実施形態1のカメラモジュール1では、基板2上にダイボンド材3で撮像素子4がダイボンドされ、撮像素子4の電極部と基板2上の端子5の間で金属ワイヤ6(金属線としての金線など)によりワイヤボンディングされている。一方、基板2上で端子5と金属ワイヤ6で接続された撮像素子4の上方を覆うレンズホルダ7が設けられている。このレンズホルダ7の下端部7aは基板2上で接着剤8で固定されてその内部を密閉状態にしている。レンズホルダ7内の上部には、撮像素子4の上方に対応するようにレンズ9を内蔵したレンズバレル10が設けられている。また、レンズホルダ7の内面中央段差部に掛け渡されて、赤外線(IR)カットフィルタ11が表面に形成されたガラスリッド12の両端部が接着剤13で固定されている。   In FIG. 1, in the camera module 1 of the first embodiment, an image sensor 4 is die-bonded on a substrate 2 with a die bond material 3, and a metal wire 6 (metal) is connected between the electrode portion of the image sensor 4 and a terminal 5 on the substrate 2. Wire bonding using a gold wire as a wire). On the other hand, a lens holder 7 is provided to cover the upper side of the image sensor 4 connected to the terminal 5 and the metal wire 6 on the substrate 2. The lower end portion 7a of the lens holder 7 is fixed on the substrate 2 with an adhesive 8 so that the inside is sealed. A lens barrel 10 incorporating a lens 9 is provided at an upper portion in the lens holder 7 so as to correspond to the upper side of the image sensor 4. Further, both ends of the glass lid 12 on which the infrared (IR) cut filter 11 is formed on the surface of the lens holder 7 are fixed by an adhesive 13 so as to be spanned over the inner surface central step portion of the lens holder 7.

上記構成により、カメラモジュール1のレンズバレル10の中央の開口部14から入射した光は、レンズ9からIRカットフィルタ11、さらにガラスリッド12を通過して、撮像素子4に到達し、入射光が撮像素子4にて撮像されて電気信号に変換される。   With the above configuration, the light incident from the central opening 14 of the lens barrel 10 of the camera module 1 passes through the IR cut filter 11 and the glass lid 12 from the lens 9 and reaches the image sensor 4, and the incident light is transmitted. The image is picked up by the image pickup device 4 and converted into an electric signal.

図2は、図1の撮像素子4の要部構成を模式的に示す平面図である。   FIG. 2 is a plan view schematically showing the configuration of the main part of the image sensor 4 of FIG.

図2において、撮像素子4は、その中央部に撮像領域41(画素部)が設けられ、撮像領域41には複数の受光部(フォトダイオード)がマトリクス状に配列され、撮像領域41の周辺領域42には、データ読み出しなどを制御する周辺制御回路部や各種電極部43が配置されている。レンズ9が形成する被写体光像は撮像素子4の撮像領域41の各受光部毎に電気信号にそれぞれ変換される。つまり、撮像素4はレンズ9から入射された入射光を光電変換して撮像するセンサーデバイスである。撮像素子4には、複数の受光部がマトリックス状に配置された受光平面を有している。   In FIG. 2, the imaging element 4 is provided with an imaging region 41 (pixel unit) in the center thereof, and a plurality of light receiving units (photodiodes) are arranged in a matrix in the imaging region 41, and the peripheral region of the imaging region 41 A peripheral control circuit unit for controlling data reading and the like and various electrode units 43 are arranged at 42. The subject light image formed by the lens 9 is converted into an electrical signal for each light receiving portion of the imaging region 41 of the imaging device 4. In other words, the image pickup element 4 is a sensor device that performs photoelectric conversion on incident light incident from the lens 9 and picks up an image. The imaging device 4 has a light receiving plane in which a plurality of light receiving portions are arranged in a matrix.

撮像素子4としては、例えばCCD(Charge−coupled device)またはCMOS(Complementary metal−oxide semiconductor)センサIC(Integrated circuits)を用いることができる。撮像素子4は基板2上に搭載され、撮像素子4はカメラモジュール1のレンズホルダ7内に収容できる大きさである。   As the imaging device 4, for example, a charge-coupled device (CCD) or a complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) sensor IC (Integrated circuits) can be used. The image sensor 4 is mounted on the substrate 2, and the image sensor 4 has a size that can be accommodated in the lens holder 7 of the camera module 1.

図3は、図2の撮像素子4における撮像領域41の要部縦断面図である。   FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a main part of the imaging region 41 in the imaging device 4 of FIG.

図3において、撮像素子4の一例としてCMOS型イメージセンサについて説明する。撮像素子4の撮像領域41は、その半導体基板411の表面層として、各画素を構成する受光部(光電変換部)としてフォトダイオード412(PD)が形成されている。フォトダイオード412に隣接して、信号電荷がフローティングディヒュージョン部に転送するための電荷転送トランジスタの電荷転送部(図示せず)が設けられている。この電荷転送部(図示せず)上には、ゲート絶縁膜を介して引き出し電極であるゲート電極(図示せず)が設けられている。さらに、このフォトダイオード412(PD)毎にフローティングディフュージョン部に電荷転送された信号電荷が電圧変換され、この変換電圧に応じて増幅されて各受光部毎の撮像信号として読み出される。   In FIG. 3, a CMOS image sensor will be described as an example of the image sensor 4. In the imaging region 41 of the imaging element 4, a photodiode 412 (PD) is formed as a light receiving portion (photoelectric conversion portion) constituting each pixel as a surface layer of the semiconductor substrate 411. Adjacent to the photodiode 412 is provided a charge transfer portion (not shown) of a charge transfer transistor for transferring signal charges to the floating diffusion portion. On the charge transfer portion (not shown), a gate electrode (not shown) as an extraction electrode is provided via a gate insulating film. Further, the signal charge transferred to the floating diffusion portion for each photodiode 412 (PD) is voltage-converted, amplified in accordance with the converted voltage, and read out as an imaging signal for each light-receiving portion.

このゲート電極(図示せず)の上方には、この読出回路の回路配線部として、第1絶縁膜413上に第1配線414が形成され、その上に第2絶縁膜415が形成され、その上に第2配線416が形成され、同様に、その上に、第3絶縁膜417、第3配線418さらに第4絶縁膜419がこの順に形成されている。   Above the gate electrode (not shown), a first wiring 414 is formed on the first insulating film 413 as a circuit wiring portion of the readout circuit, and a second insulating film 415 is formed thereon, and A second wiring 416 is formed thereon, and similarly, a third insulating film 417, a third wiring 418, and a fourth insulating film 419 are formed thereon in this order.

さらに、第4絶縁膜419上には層間絶縁膜420を介して平坦化膜421が設けられ、その上に、フォトダイオード412(PD)毎に配置されたR,G,Bの各色の色配列(ベイヤー色配列)のカラーフィルタ422が形成されている。そのカラーフィルタ422上には保護膜423が形成され、その上には、各フォトダイオード412(PD)への集光用のマイクロレンズ424が形成されている。   Further, a planarizing film 421 is provided on the fourth insulating film 419 with an interlayer insulating film 420 interposed therebetween, and a color arrangement of each color of R, G, B arranged for each photodiode 412 (PD) is provided thereon. A (Bayer color array) color filter 422 is formed. A protective film 423 is formed on the color filter 422, and a microlens 424 for condensing light to each photodiode 412 (PD) is formed thereon.

近年、カメラモジュール1を備える電子機器の高性能化に伴い、カメラモジュール1自体の機能向上も要求されている。カメラモジュール1の機能向上の一つに、、撮像素子4のフォトダイオード412(PD)の間隔を狭めてマイクロレンズ424のサイズを縮小化し、高解像度になってきている。この撮像素子4のマイクロレンズ424が縮小化されると、今まで検出されなかった撮像素子4上の微小異物も、撮像素子4上の撮像画面上に現れてくるという問題が発生する。この問題の解決方法として、画像処理などで対応する方法もあるが、これには画像処理数およびエリアなど限界もあり、本質的な問題解決にならない。しかし、詳細に後述する本実施形態1の洗浄方法ではカメラモジュール1の機能向上に寄与することができる。   In recent years, with the improvement in performance of electronic devices including the camera module 1, improvement in the function of the camera module 1 itself is also required. One of the functional improvements of the camera module 1 is to reduce the size of the microlens 424 by narrowing the interval between the photodiodes 412 (PD) of the image pickup device 4 to increase the resolution. When the microlens 424 of the image sensor 4 is reduced, there arises a problem that minute foreign matters on the image sensor 4 that have not been detected until now appear on the image pickup screen on the image sensor 4. As a method for solving this problem, there is a method corresponding to image processing or the like. However, this has limitations such as the number of image processing and area, and it does not solve the essential problem. However, the cleaning method of the first embodiment, which will be described in detail later, can contribute to the improvement of the function of the camera module 1.

ここで、上記構成の本実施形態1の洗浄方法を含むカメラモジュール1の製造方法について図4〜図13を参照して詳細に説明する。   Here, a manufacturing method of the camera module 1 including the cleaning method of the first embodiment having the above-described configuration will be described in detail with reference to FIGS.

図4は、図1のカメラモジュール1の製造方法における各工程の流れを示すブロック図である。   FIG. 4 is a block diagram showing the flow of each process in the manufacturing method of the camera module 1 of FIG.

図4において、本実施形態1のカメラモジュール1の製造方法は、複数の撮像素子4に個片化するチップ個片化工程を示すウェハダイシングおよびエキスパンド工程S1(図5)と、基板2上に撮像素子4を接続するダイボンド工程S2(図6)と、基板2およびその上の撮像素子4を加熱処理するオーブン工程を示すダイボンドキュア工程S3(図6)と、基板2と撮像素子4を配線するワイヤボンド工程S4(図7)と、そのワイヤボンド工程S4後の処理基板部表面を親水化処理する親水化処理工程を示すプラズマ処理工程S5と、表面が親水化処理された処理基板部表面を純水洗浄処理する純水洗浄処理工程S6と、その純水洗浄処理された処理基板部にレンズホルダ7を搭載して内部を密閉または封止するホルダ搭載工程S7とを有している。   In FIG. 4, the manufacturing method of the camera module 1 according to the first embodiment includes a wafer dicing and expanding step S <b> 1 (FIG. 5) showing a chip singulation step for dividing into a plurality of imaging elements 4, and a substrate 2. A die bonding step S2 (FIG. 6) for connecting the image pickup device 4, a die bond curing step S3 (FIG. 6) showing an oven step for heating the substrate 2 and the image pickup device 4 thereon, and wiring between the substrate 2 and the image pickup device 4. A wire bonding step S4 (FIG. 7), a plasma treatment step S5 showing a hydrophilic treatment step for hydrophilizing the surface of the treated substrate portion after the wire bond step S4, and a treated substrate portion surface having a hydrophilic surface. A pure water cleaning process S6 for performing a pure water cleaning process, and a holder mounting process S7 for mounting or closing the lens holder 7 on the processing substrate portion subjected to the pure water cleaning process. It is.

本実施形態1のカメラモジュール1の製造方法では、ホルダ搭載工程S7の前(ここではワイヤボンド工程後)に、表面親水化処理のプラズマ処理工程S5を行った後に、純水洗浄処理工程S6を実施することにより、純水洗浄処理性能および乾燥性能を表面親水化処理にて大幅に高めることができて、基板2上と撮像素子4上に存在するマイクロオーダの微小異物を含む異物をより確実に取り除いて再付着も抑制して品質・歩留りを大幅に向上させることができる。   In the manufacturing method of the camera module 1 according to the first embodiment, after performing the plasma treatment step S5 of the surface hydrophilization treatment before the holder mounting step S7 (here, after the wire bonding step), the pure water cleaning treatment step S6 is performed. By carrying out the treatment, it is possible to greatly improve the cleaning performance and the drying performance of the pure water by the surface hydrophilization treatment, and it is possible to more reliably prevent foreign matters including micro foreign matters existing on the substrate 2 and the image sensor 4. It is possible to significantly improve the quality and yield by suppressing reattachment.

図5は、図1のカメラモジュール1の製造方法におけるウェハのダイシングおよびエキスパンド工程S1を説明するための粘着テープ上への複数チップのリング貼り付け状態を模式的に示す平面図である。要するに、図5は、ウェハを裏面研磨・ダイシングした撮像素子4のリング貼り付け状態を示している。   FIG. 5 is a plan view schematically showing a state where a plurality of chips are attached to the adhesive tape for explaining the wafer dicing and expanding step S1 in the method for manufacturing the camera module 1 of FIG. In short, FIG. 5 shows a ring attachment state of the image pickup element 4 obtained by polishing and dicing the back surface of the wafer.

図5のに示すように、ウェハは所定の厚さに裏面研磨された後に、粘着テープ44上に貼り付けられたウェハから格子状にダイシングされて複数チップに個片化される。粘着テープ44上で切断された複数チップの各撮像素子4は、ウェハリング45に張られた粘着テープ44を均等にエキスパンドして格子状のダイシングラインの切断隙間を広げて複数チップが配置される。   As shown in FIG. 5, after the back surface of the wafer is polished to a predetermined thickness, it is diced from the wafer affixed onto the adhesive tape 44 into a lattice shape and separated into a plurality of chips. In each of the image pickup devices 4 of a plurality of chips cut on the adhesive tape 44, the plurality of chips are arranged by expanding the adhesive tape 44 stretched on the wafer ring 45 evenly to widen the cutting gap of the lattice dicing line. .

図6は、図1のカメラモジュール1の製造方法におけるダイボンド工程S2およびダイボンドキュア工程S3を説明するための基板2と撮像素子4の接着した様子を示す縦断面図である。   FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a state in which the substrate 2 and the image pickup device 4 are bonded for explaining the die bonding step S2 and the die bonding curing step S3 in the method for manufacturing the camera module 1 of FIG.

図6において、粘着テープ44上で切断されてエキスパンドされた複数チップの各撮像素子4を、搬送用のコレットにより基板2の所定位置に搬送して、基板2上に撮像素子4をダイボンド材3により接着する(ダイボンド工程S2)。このコレットで吸着して基板2上に撮像素子4を置くときの衝撃などにより、撮像素子4の周辺に欠けが生じてその欠けの粒子が撮像素子4の撮像表面上に付着する場合がある。   In FIG. 6, each of the image pickup elements 4 of a plurality of chips cut and expanded on the adhesive tape 44 is transferred to a predetermined position on the substrate 2 by a transfer collet, and the image pickup element 4 is transferred onto the substrate 2 by the die bonding material 3. (Die bonding step S2). Due to an impact when the image pickup device 4 is placed on the substrate 2 by being attracted by the collet, there are cases in which the periphery of the image pickup device 4 is chipped and the chipped particles adhere to the image pickup surface of the image pickup device 4.

このように、撮像素子4をダイボンド材3で基板2上の一表面に接着した後に、接着強化のために、基板2上に撮像素子4が搭載されたチップダイボンド基板部をオーブン内に入れて乾燥処理する(ダイボンドキュア工程S3)。   As described above, after the image pickup device 4 is bonded to one surface of the substrate 2 with the die bond material 3, the chip die bond substrate portion on which the image pickup device 4 is mounted on the substrate 2 is placed in an oven for adhesion enhancement. Drying is performed (die bond curing step S3).

撮像素子4と基板2の密着性を上げるために、ダイボンド材3の有機成分を蒸発させるために、加熱した窒素雰囲気の内に入れる。このとき、オーブン内の雰囲気を一定にコントロールするための気流により、基板2、撮像素子4、搬送の自工具などに付着した異物が、撮像素子4の撮像領域上に移動して付着する場合がある。   In order to evaporate the organic component of the die bond material 3 in order to increase the adhesion between the image sensor 4 and the substrate 2, it is placed in a heated nitrogen atmosphere. At this time, foreign matter attached to the substrate 2, the image sensor 4, the transport tool itself, and the like may move and adhere to the image pickup area of the image sensor 4 due to the airflow for controlling the atmosphere in the oven uniformly. is there.

なお、ここで、撮像素子4の表面に付着した異物を除去するために、後述するプラズマ処理と純水洗浄処理とを行ってもよいが、本実施形態1では次のワイヤボンド工程後にプラズマ処理と純水洗浄処理とを行う。   Here, in order to remove the foreign matter adhering to the surface of the image sensor 4, a plasma process and a pure water cleaning process which will be described later may be performed. However, in the first embodiment, the plasma process is performed after the next wire bonding process. And pure water cleaning treatment.

図7は、図1のカメラモジュール1の製造方法におけるワイヤボンド工程を説明するための基板2と撮像素子4を配線した様子を示す縦断面図である。   FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a state in which the substrate 2 and the image sensor 4 are wired for explaining a wire bonding step in the manufacturing method of the camera module 1 of FIG.

図7において、撮像素子4の電極部43と基板2の端子5との間を金属ワイヤ6(金属線としての金線)によりワイヤボンドする。ワイヤボンド工程S4後に基板2と撮像素子4が配線された処理基板部15が作製される。このワイヤボンディングのときに、装置間での移動、搬送系から発塵する場合がある。   In FIG. 7, a wire bond is made between the electrode portion 43 of the image sensor 4 and the terminal 5 of the substrate 2 with a metal wire 6 (a gold wire as a metal wire). After the wire bonding step S4, the processing substrate portion 15 in which the substrate 2 and the image sensor 4 are wired is manufactured. During this wire bonding, there is a case where dust is generated from the movement and transfer system between apparatuses.

ここで、撮像素子4のチップ表面に付着した異物を除去するために、後述する親水化処理のためのプラズマ処理と純水による洗浄処理とを行う。   Here, in order to remove foreign matter adhering to the chip surface of the image pickup element 4, a plasma treatment for hydrophilization described later and a cleaning treatment with pure water are performed.

図8は、図1のカメラモジュール1の製造方法におけるプラズマ処理工程を説明するための縦断面図である。図8は、撮像素子4とその撮像領域表面へのプラズマ状態を示している。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view for explaining a plasma processing step in the manufacturing method of the camera module 1 of FIG. FIG. 8 shows the imaging element 4 and the plasma state on the imaging region surface.

図8において、このプラズマ処理方法は、上記ワイヤボンド工程まで処理した処理基板部15を、プラズマ処理装置のチャンバ内に搬送する。このプラズマ処理は、ダイボンド工程の直後に行ってもよいが、本実施形態1のように、プラズマ処理工程はレンズホルダ9を搭載するレンズホルダ搭載工程S7の直前で上記ワイヤボンド工程の直後に行う方が好ましい。   In FIG. 8, in this plasma processing method, the processing substrate unit 15 processed up to the wire bonding step is transferred into the chamber of the plasma processing apparatus. This plasma processing may be performed immediately after the die bonding step, but as in the first embodiment, the plasma processing step is performed immediately before the wire bonding step immediately before the lens holder mounting step S7 for mounting the lens holder 9. Is preferred.

プラズマ処理装置は、減圧または真空環境に維持する排気部と、不活性ガス、酸素、およびその混合ガスをチャンバ(処理室)内に一定量供給するためのガス供給部と、これらのガスをプラズマ化するプラズマ化装置とを有している。   The plasma processing apparatus includes an exhaust section that maintains a reduced pressure or vacuum environment, a gas supply section that supplies a certain amount of inert gas, oxygen, and a mixed gas thereof into a chamber (processing chamber), and plasmas the gases. And a plasmatizing device.

このときのプラズマ処理装置によるプラズマ処理条件としては、温度/圧力が常温〜摂氏100度/1〜760Torr、使用ガス/流量がArガス/1〜100ml/minで、RFパワーが100W〜800Wで、処理時間が1〜120secとした。   The plasma processing conditions at this time are as follows: temperature / pressure is normal temperature to 100 degrees Celsius / 1 to 760 Torr, working gas / flow rate is Ar gas / 1 to 100 ml / min, RF power is 100 W to 800 W, The processing time was 1 to 120 seconds.

図9(a)は疎水性のチップ表面上の球形水滴の一例を示す図、図9(b)は、プラズマ処理後に親水性になったチップ表面上のレンズ状水滴の一例を示す図である。図9(a)および図9(b)は撮像素子4の撮像領域41のチップ表面へのプラズマ照射前後での純水滴下状態を示している。   FIG. 9A is a diagram showing an example of a spherical water droplet on the hydrophobic chip surface, and FIG. 9B is a diagram showing an example of a lens-shaped water droplet on the chip surface that has become hydrophilic after the plasma treatment. . FIG. 9A and FIG. 9B show pure water dripping states before and after plasma irradiation on the chip surface of the imaging region 41 of the imaging device 4.

図9(a)ではチップ表面上で水滴が弾かれているのに対して、図9(b)ではチップ表面上で水滴が全く弾かれていない。   In FIG. 9A, water droplets are repelled on the chip surface, whereas in FIG. 9B, no water droplets are repelled on the chip surface.

プラズマ処理だけでも洗浄処理が為され、撮像素子4上の異物が除去される。このプラズマ処理した撮像素子4のチップ表面(撮像領域41の表面)は、図9(b)に示すチップ表面46bのようにその表面が疎水性から親水性(微小な凹凸)に改質されており、純水での滴下試験の濡れ性確認においても、図9(b)に示すようにチップ表面46bに濡れ性よく馴染んだレンズ状液滴47(レンズ状水滴)であり、図9(a)のように疎水性のチップ表面46aでは水滴48が表面張力の影響で球形になって、撮像素子4のチップ表面46a上と水滴48(球形水滴)との接触角が数十度であったものが、親水性表面(チップ表面46b)上のレンズ状液滴47ではチップ表面46bと水滴47との接触角が数度にまで大幅に減少した。   The cleaning process is performed only by the plasma process, and the foreign matter on the image sensor 4 is removed. The chip surface (the surface of the imaging region 41) of the imaging element 4 subjected to the plasma treatment is modified from a hydrophobic surface to a hydrophilic surface (small unevenness) like a chip surface 46b shown in FIG. 9B. Even in the confirmation of the wettability of the drop test with pure water, as shown in FIG. 9 (b), the lens-like liquid droplet 47 (lens-like water drop) familiar to the chip surface 46b with good wettability was obtained. ), The water droplet 48 becomes spherical due to the influence of the surface tension on the hydrophobic chip surface 46a, and the contact angle between the chip surface 46a of the image sensor 4 and the water droplet 48 (spherical water droplet) is several tens of degrees. However, in the case of the lenticular droplet 47 on the hydrophilic surface (chip surface 46b), the contact angle between the chip surface 46b and the water droplet 47 was greatly reduced to several degrees.

次に、プラズマ処理でチップ表面を親水化処理を施した後に、純水による洗浄処理とを行うが、純水洗浄処理として、図10の純水浸漬洗浄処理と、図11の純水による二流体スピン洗浄処理について説明する。   Next, after the surface of the chip is hydrophilized by plasma treatment, cleaning with pure water is performed. As pure water cleaning, pure water immersion cleaning in FIG. 10 and pure water in FIG. The fluid spin cleaning process will be described.

図10は、図1のカメラモジュール1の製造方法における純水浸漬洗浄処理工程として撮像素子上の異物をオーバーフローで純水洗浄する装置図である。   FIG. 10 is an apparatus diagram for cleaning the foreign matter on the image pickup device with pure water by overflow as a pure water immersion cleaning process in the manufacturing method of the camera module 1 of FIG.

図10において、親水性に表面を改質した撮像素子4のチップ表面46bを利用した純水浸漬洗浄処理方法は、純水浸漬洗浄処理装置20を用いて、槽21内に純水22が満たされ、槽21の純水22内に、被洗浄処理物として、上記ワイヤボンド工程まで処理されてワイヤボンディングされた処理基板部15を浸漬する。ワイヤボンディングされた処理基板部15は、純水22が内外に出入り可能とする容器24内に複数個、立てられた状態で収容されている。   In FIG. 10, the pure water immersion cleaning method using the chip surface 46 b of the imaging element 4 whose surface has been modified to be hydrophilic is filled with pure water 22 in the tank 21 using the pure water immersion cleaning processing apparatus 20. In the pure water 22 of the tank 21, the processed substrate portion 15 that has been processed up to the wire bonding step and wire-bonded is immersed as an object to be cleaned. A plurality of wire-bonded processing substrate portions 15 are accommodated in a standing state in a container 24 that allows pure water 22 to enter and exit.

ワイヤボンディング後の処理基板部15が槽21の純水22内に浸漬されることにより処理基板部15の撮像素子4の表面などにある異物が純水22の表面に浮き、槽21内の純水22を隣の槽23にオーバーフローさせることで異物を排出させることができる。純水22の供給/排水を繰り返している純水22の槽21内に被処理物(処理基板部15)を所定時間浸漬して、それを引き上げて、オーブンまたは遠心分離を利用した乾燥処理装置を用いて乾燥処理を実施する。   The treated substrate unit 15 after wire bonding is immersed in the pure water 22 of the tank 21, so that foreign matters on the surface of the imaging device 4 of the processed substrate unit 15 float on the surface of the pure water 22, Foreign matter can be discharged by causing the water 22 to overflow into the adjacent tank 23. A processing object (processing substrate unit 15) is immersed in a tank 21 of pure water 22 where supply / drainage of pure water 22 is repeated for a predetermined time, and then lifted, and a drying processing apparatus using an oven or centrifugation. The drying process is performed using

図11は、図1のカメラモジュールの製造方法における純水による二流体スピン洗浄処理として撮像素子上の異物を遠心分離で純水洗浄する装置図である。   FIG. 11 is an apparatus diagram for cleaning pure water by centrifugation of foreign matter on the image sensor as a two-fluid spin cleaning process using pure water in the method for manufacturing the camera module of FIG.

図11において、二流体スピン洗浄処理装置30において、基板2上に撮像素子4を貼り付けてワイヤボンディングした処理基板部15を、ターンテーブル31上に下向きに貼り付けて、ターンテーブル31を処理基板部15と共に回転させながら、下方からノズル32から、純水33を吹き付けてノズル32を半径方向Aに繰り返し往復運動を所定時間実施する。この後に、オーブンまたは遠心分離を利用した乾燥処理装置を用いて乾燥処理を実施する。   In FIG. 11, in the two-fluid spin cleaning processing apparatus 30, the processing substrate unit 15, which is bonded to the image pickup device 4 on the substrate 2 and wire-bonded, is attached downward on the turntable 31, and the turntable 31 is attached to the processing substrate. While rotating together with the portion 15, pure water 33 is sprayed from the nozzle 32 from below and the nozzle 32 is repeatedly reciprocated in the radial direction A for a predetermined time. Thereafter, a drying process is performed using an oven or a drying processing apparatus using centrifugation.

遠心分離式の洗浄・乾燥条件の事例(ノズル・装置配管で2μm以下のフィルタ設置)としては、ターンテーブル31の回転数がこの純水洗浄処理で400〜1200rpm、乾燥処理で400〜1200rpmであり、同一装置にて純水洗浄処理と乾燥処理を行うことができる。この純水洗浄処理での純水水量は200−400cm/min、乾燥処理ではAIR(空気)/N(窒素ガス)のしずれかまたはその混合ガスを用いる。洗浄時間が90sec以上で、乾燥時間が60sec以上とする。 As an example of centrifugal cleaning / drying conditions (nozzle / equipment piping with a filter of 2 μm or less), the rotation speed of the turntable 31 is 400 to 1200 rpm in this pure water cleaning process and 400 to 1200 rpm in the drying process. The pure water cleaning process and the drying process can be performed in the same apparatus. The pure water the amount of water in the pure water washing process 200-400cm 3 / min, using AIR (air) / N 2 (nitrogen gas) Works deviation or a mixture gas in a dry process. The cleaning time is 90 sec or more and the drying time is 60 sec or more.

図12は、図11の二流体スピン洗浄処理を説明するための模式図である。   FIG. 12 is a schematic diagram for explaining the two-fluid spin cleaning process of FIG.

図12において、ノズル32から噴出された純水33は、プラズマ処理によって親水性(微小な凹凸)に改質されて濡れ性が向上した処理基板部15のチップ表面46b上の異物34に到達した後、周囲に広がる横方向のジェット水流36となってチップ表面46b上の異物34を横方向に押し流す。これによって、より確実にチップ表面46b上の異物34がチップ表面46b上から除去される。   In FIG. 12, the pure water 33 ejected from the nozzle 32 reaches the foreign substance 34 on the chip surface 46 b of the processing substrate portion 15 that has been modified to hydrophilicity (small unevenness) by plasma processing and has improved wettability. After that, a horizontal jet water flow 36 spreads around the foreign material 34 on the chip surface 46b. As a result, the foreign matter 34 on the chip surface 46b is more reliably removed from the chip surface 46b.

次に、ホルダ搭載工程S7について説明する。   Next, the holder mounting step S7 will be described.

図13は、図1のカメラモジュール1の製造方法におけるホルダ搭載工程S7として純水処理後の処理基板部15にレンズホルダ9を搭載する様子を示す斜視図である。   FIG. 13 is a perspective view showing a state in which the lens holder 9 is mounted on the processing substrate portion 15 after the pure water treatment as the holder mounting step S7 in the method for manufacturing the camera module 1 of FIG.

図13において、基板2上にレンズホルダ9を搭載する。即ち、レンズバレル10が上部に収容されたレンズホルダ9の下端部を、基板2上に接着した撮像素子4(プラズマ処理によって親水性(微小な凹凸)に改質された処理基板部15)上を覆うように内部空間を封止する状態で、基板2上に接着して固定する。これによって、カメラモジュール1を製造する。   In FIG. 13, the lens holder 9 is mounted on the substrate 2. That is, the lower end portion of the lens holder 9 in which the lens barrel 10 is accommodated is attached to the substrate 2 on the image pickup device 4 (the processing substrate portion 15 modified to be hydrophilic (micro unevenness) by plasma processing). In a state where the internal space is sealed so as to cover, the substrate 2 is adhered and fixed. Thereby, the camera module 1 is manufactured.

ホルダ搭載工程にて、内部に撮像素子4が入った空間が密閉された状態となり、内部に異物が閉じ込められていないため、撮像素子4の撮像領域上に異物が再び載ることはなくなる。   In the holder mounting process, the space in which the image sensor 4 is contained is sealed, and no foreign matter is confined therein, so that the foreign matter is not placed again on the imaging region of the image sensor 4.

以上により、本実施形態1によれば、カメラモジュール1の洗浄方法として、半導体素子としての撮像素子4をレンズホルダ7で密閉または封止する前に、撮像素子4のチップ表面(素子表面)が疎水性材料であっても純水洗浄前に親水化処理をして、素子表面の水の濡れ性を向上させている。このカメラモジュール1の洗浄方法を用いたカメラモジュール1の製造方法は、この親水化処理をした後に純水洗浄を行った基板2およびその上の撮像素子4をレンズホルダ7で密閉または封止処理する密閉または封止処理工程を更に有している。   As described above, according to the first embodiment, as a method of cleaning the camera module 1, before the imaging element 4 as a semiconductor element is sealed or sealed with the lens holder 7, the chip surface (element surface) of the imaging element 4 is changed. Even a hydrophobic material is hydrophilized before washing with pure water to improve the wettability of the element surface. The manufacturing method of the camera module 1 using the cleaning method of the camera module 1 is to seal or seal the substrate 2 and the image pickup device 4 on the substrate 2 cleaned with pure water after the hydrophilic treatment with the lens holder 7. And a sealing or sealing process.

これによって、撮像素子4がプロセス上で封止される前などに、純水洗浄性能および乾燥性能の向上を図って基板2上と撮像素子4上に存在するマイクロオーダの微小異物などの異物を確実に取り除いて再付着も抑制または防止して品質・歩留りを向上させることができて、撮像で画像上の黒傷を除去して、撮像素子4で捕えた物体が画像上より鮮明に映すことできる。   Thereby, before the image pickup device 4 is sealed in the process, the pure water cleaning performance and the drying performance are improved to remove foreign matters such as micro-order fine foreign matter existing on the substrate 2 and the image pickup device 4. It can be reliably removed and reattachment can be suppressed or prevented to improve quality and yield, and black flaws on the image can be removed by imaging, and the object captured by the image sensor 4 can be seen more clearly on the image. it can.

本実施形態1においては、まず、1つに、撮像素子4と基板2とを接触することによる金属異物が介在したショートやリークを防ぐことができる。つまり、基板2の端子5と撮像素子4の電極部43を金属線(金属ワイヤ6)を用いたワイヤボンディングによって電気的に接続する際に、事前に接続部分に存在する導体異物、絶縁異物を除去しておくからである。   In the first embodiment, first, it is possible to prevent a short circuit and a leak due to a metallic foreign object due to the contact between the imaging element 4 and the substrate 2. That is, when electrically connecting the terminal 5 of the substrate 2 and the electrode portion 43 of the image sensor 4 by wire bonding using a metal wire (metal wire 6), conductor foreign matters and insulating foreign matters existing in the connection portion in advance are removed. This is because it is removed.

また、撮像として捕えた被写体を、鮮明に映し出すことができる。つまり、レンズバレル10の開口部14から入射されて光は画像素子4に到達し、マイクロレンズ424上の異物を除去しているため、光が、散乱されたり、弱まったりしないため、被写体像に影響を与えない。   In addition, a subject captured as an image can be clearly displayed. That is, since the light that has entered from the opening 14 of the lens barrel 10 reaches the image element 4 and the foreign matter on the microlens 424 is removed, the light is not scattered or weakened. Does not affect.

なお、上記実施形態1では特に説明しなかったが、上記不活性ガスのプラズマ処理の場合、付着した異物が励起されたイオンにより、化学反応を伴わないで、撮像素子4のチップ表面から引き剥がされ、また、酸素の混合ガスでは、一種の触媒反応の含め、酸素イオンの反応が加わり、有機物系の異物があれば、酸化物としてより容易に除去することができる。さらに、表面改質された面(親水性、表面粗し)に、純水洗浄を加えることにより、撮像素子4のチップ周囲に飛散、付着した異物も除去し、再付着する確率をより少なくし、異物を除去することができる。つまり、プラズマ処理により、異物を除去でき、さらに、撮像素子4のチップ表面を改質(親水性処理及び表面荒し)することによって、水洗での水の濡れ性をより向上させ、撮像素子4のチップ表面上の異物をよりよく、除去することができる。よって、撮像素子4に付着した異物が、撮像で、映るような問題を回避することができる。   Although not particularly described in the first embodiment, in the case of the plasma treatment of the inert gas, the adhered foreign matter is peeled off from the chip surface of the image sensor 4 without causing a chemical reaction by the excited ions. In addition, in a mixed gas of oxygen, a reaction of oxygen ions is added, including a kind of catalytic reaction, and if there is an organic matter, it can be removed more easily as an oxide. Furthermore, by adding pure water cleaning to the surface-modified surface (hydrophilic, rough surface), foreign matter scattered and attached around the chip of the image sensor 4 is also removed, and the probability of reattachment is reduced. , Foreign matter can be removed. In other words, foreign matters can be removed by plasma treatment, and further, the surface of the chip of the image sensor 4 is modified (hydrophilic treatment and surface roughening), so that the wettability of water in water washing is further improved, and the image sensor 4 Foreign matter on the chip surface can be better removed. Therefore, it is possible to avoid the problem that the foreign matter adhering to the image sensor 4 is reflected in the imaging.

したがって、本実施形態1はカメラモジュール1の製造プロセスにおいて、撮像素子4を、ガラスリッド12の付いたレンズホルダ4で基板2と接着し、撮像素子4を内部に封じ込められるまでの工程に関わる発塵において、装置および部材からの発塵した場合の異物対策となり、撮像素子4と端子5との接触する部分に付着する異物についても、除去することによりショートやリークを防ぐこともできる。さらに、撮像素子4のチップ表面上に存在する異物を減少または無くすることで撮像での映像から不要な異物が映るような問題をより確実に解決することができる。   Therefore, in the first embodiment, in the manufacturing process of the camera module 1, the imaging device 4 is bonded to the substrate 2 with the lens holder 4 with the glass lid 12, and the process related to the process until the imaging device 4 is sealed inside is described. In the case of dust, it is a measure against foreign matter when dust is generated from the apparatus and members, and it is possible to prevent short circuits and leaks by removing foreign matter that adheres to the portion where the image sensor 4 and the terminal 5 are in contact. Furthermore, by reducing or eliminating foreign matter existing on the chip surface of the image sensor 4, it is possible to more reliably solve the problem that unnecessary foreign matter is reflected from the image during imaging.

(実施形態2)
上記実施形態1では、親水化処理としてプラズマ処理を用いた場合について説明したが、本実施形態2では、親水化処理として紫外線/Oによる表面処理を用いる場合について説明する。
本発明の課題を解決するために、本実施形態2のカメラモジュールのプロセスでは、IRカットフィルタ11が組み込まれたレンズホルダ7で撮像素子4が密閉または封止される前に、親水化処理が紫外線(UV)/オゾン(O)による表面処理であることにより、その親水化処理後に、撮像素子4に付着した異物を純水洗浄でよりよく、取り除くことができる。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the case where the plasma treatment is used as the hydrophilic treatment has been described. In the second embodiment, the case where a surface treatment using ultraviolet rays / O 3 is used as the hydrophilic treatment will be described.
In order to solve the problem of the present invention, in the process of the camera module of the second embodiment, before the imaging device 4 is sealed or sealed with the lens holder 7 in which the IR cut filter 11 is incorporated, a hydrophilic treatment is performed. By performing the surface treatment with ultraviolet rays (UV) / ozone (O 3 ), foreign matters adhering to the image pickup element 4 after the hydrophilic treatment can be better removed by pure water cleaning.

上記内容の親水化処理がO処理の場合、紫外線照射により、オゾン(O)が酸素に分解し、撮像素子4のチップ表面に酸素が吸着、吸蔵することにより、チップ表面が改質された面(親水性)になり、この表面処理に純水洗浄を加えることにより、付着した異物をより確実に除去することができる。これによって、撮像素子4のチップ表面に付着した異物が、撮像で、映るような問題をより確実に回避することができる。 When the hydrophilization treatment described above is an O 3 treatment, ozone (O 3 ) is decomposed into oxygen by irradiation with ultraviolet rays, and oxygen is adsorbed and occluded on the chip surface of the image sensor 4 to modify the chip surface. By adding pure water cleaning to this surface treatment, the adhered foreign matter can be more reliably removed. As a result, it is possible to more reliably avoid the problem that foreign matters attached to the chip surface of the image pickup element 4 are reflected in the image pickup.

(実施形態3)
上記実施形態1では、親水化処理としてプラズマ処理を用いた場合について説明し、本実施形態2では、親水化処理として紫外線/Oによる表面処理を用いる場合について説明したが、本実施形態3では、親水化処理として短波長172nm以下の紫外線による表面処理を用いる場合について説明する。
本発明の課題を解決するために、本実施形態3のカメラモジュールのプロセスでは、IRカットフィルタ11を組み込んだレンズホルダ7で撮像素子4が密閉または封止される前に、親水化処理が短波長172nm以下の紫外線(UV)による表面処理であることにより、その親水化処理後に、撮像素子4に付着した異物を純水洗浄により、より確実に洗浄して取り除くことができる。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the case where the plasma treatment is used as the hydrophilic treatment is described. In the second embodiment, the case where the surface treatment using ultraviolet rays / O 3 is used as the hydrophilic treatment, but in the third embodiment, the surface treatment is performed. The case where surface treatment with ultraviolet rays having a short wavelength of 172 nm or less is used as the hydrophilic treatment will be described.
In order to solve the problem of the present invention, in the process of the camera module of the third embodiment, the hydrophilic treatment is short before the imaging device 4 is sealed or sealed with the lens holder 7 incorporating the IR cut filter 11. By performing the surface treatment with ultraviolet rays (UV) having a wavelength of 172 nm or less, the foreign matter adhering to the imaging element 4 can be more reliably washed and removed by pure water washing after the hydrophilic treatment.

上記内容の親水化処理が短波長172nm以下のUV処理の場合、短波長172nm以下のUV照射により、より親水化処理されて表面がよりよく改質された面(表面粗し)に、純水洗浄を加えることにより、付着した異物をよりよく除去することができる。
これによって、撮像素子4に付着した異物が、撮像で、映るような問題を回避することができる。
In the case where the hydrophilization treatment described above is a UV treatment with a short wavelength of 172 nm or less, pure water is applied to the surface (surface roughening) that has been further hydrophilized by UV irradiation with a short wavelength of 172 nm or less to improve the surface. By adding cleaning, the adhered foreign matter can be better removed.
As a result, it is possible to avoid a problem in which foreign matter adhering to the image sensor 4 is reflected during imaging.

以上の上記実施形態1〜3のカメラモジュール1として、撮像素子4が、セラミック製またはガラエポ製の基板2に接着材としてのダイボンド材3によって貼り付けられ、撮像素子4と端子5間を金線(金属ワイヤ6)によりワイボンドされ、撮像素子4上にレンズ9とIRカットフィルタ11が組み付けられたレンズホルダ7を貼り付けた構造を持つカメラモジュール1において、IRカットフィルタ11が組み込まれたレンズホルダ7で撮像素子7が封止される前に、撮像素子4のチップ表面が疎水性材料であっても純水洗浄前に、親水化処理(表面粗し処理)として、プラズマ処理(不活性ガス、酸素、または不活性ガス+酸素)、紫外線/Oによる表面処理および短波長172nm以下の紫外線による表面処理のうちのいずれかによって、撮像素子4のチップ表面の水の濡れ性を向上させることができる。 As the camera module 1 of the above-described first to third embodiments, the image sensor 4 is attached to the ceramic or glass epoxy substrate 2 with a die bond material 3 as an adhesive, and a wire between the image sensor 4 and the terminal 5 is provided. In the camera module 1 having a structure in which a lens holder 7 in which a lens 9 and an IR cut filter 11 are assembled is pasted on the image sensor 4, the lens holder in which the IR cut filter 11 is incorporated. 7 before the image pickup device 7 is sealed, even if the chip surface of the image pickup device 4 is a hydrophobic material, plasma treatment (inert gas) is performed as a hydrophilic treatment (surface roughening treatment) before washing with pure water. , Oxygen, or inert gas + oxygen), surface treatment with ultraviolet light / O 3 , and surface treatment with ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm or less. Therefore, the water wettability of the chip surface of the image sensor 4 can be improved.

上記撮像素子4が、IRカットフィルタ11を組み込んだレンズホルダ7を基板2上に搭載して、撮像素子4を密閉または封止するまでの状態であれば、撮像素子4のチップ表面上の異物、特に、マイクロレンズ424上に付着または固着した異物は、直接に異物に対して、撮像素子4の撮像領域表面を改質(親水性処理および表面粗し処理)することによって、水洗での水の濡れ性を向上させ、純水が撮像素子4上の異物により多くの接触を持つことにより異物をより確実に除去することができる。これによって、撮像素子4のチップ表面上に付着した異物が、撮像で、映るような問題を回避することができる。   If the image pickup device 4 is in a state until the lens holder 7 incorporating the IR cut filter 11 is mounted on the substrate 2 and the image pickup device 4 is sealed or sealed, the foreign matter on the chip surface of the image pickup device 4 In particular, the foreign matter attached or fixed on the microlens 424 directly modifies the surface of the imaging region of the image sensor 4 with respect to the foreign matter (hydrophilic treatment and surface roughening treatment). The wettability is improved, and the pure water has more contact with the foreign matter on the image pickup device 4, whereby the foreign matter can be more reliably removed. As a result, it is possible to avoid a problem in which foreign matter adhering to the chip surface of the image pickup element 4 is reflected in the image pickup.

本発明の課題を解決するために、上記実施形態1〜3のカメラモジュールプロセスではIRカットフィルタ11が組み込まれたレンズホルダ7で撮像素子4が密閉または封止される前に、親水化処理がプラズマ処理(不活性ガス、酸素、または不活性ガス+酸素)、紫外線/Oによる表面処理および短波長172nm以下の紫外線による表面処理のうちのいずれかであることにより、その親水化処理後に、撮像素子4に付着した異物を純水洗浄で、効率よく取り除くことができる。 In order to solve the problems of the present invention, in the camera module processes of the first to third embodiments, a hydrophilic treatment is performed before the imaging device 4 is sealed or sealed with the lens holder 7 in which the IR cut filter 11 is incorporated. By any of plasma treatment (inert gas, oxygen, or inert gas + oxygen), surface treatment with ultraviolet rays / O 3 and surface treatment with ultraviolet rays having a short wavelength of 172 nm or less, Foreign matter adhering to the image sensor 4 can be efficiently removed by washing with pure water.

なお、上記実施形態1〜3では、親水化処理(表面粗し処理)として、プラズマ処理(不活性ガス、酸素、または不活性ガス+酸素)、紫外線/Oによる表面処理および短波長172nm以下の紫外線による表面処理のうちのいずれかによって、撮像素子4のチップ表面の水の濡れ性を向上させるように構成したが、これに限らず、親水化処理(表面粗し処理)として、プラズマ処理(不活性ガス、酸素、または不活性ガス+酸素)、紫外線/Oによる表面処理および短波長172nm以下の紫外線による表面処理のうちの少なくともいずれかによって、撮像素子4のチップ表面の水の濡れ性を向上させることができる。要するに、プラズマ処理に加えて、紫外線/Oによる表面処理や短波長172nm以下の紫外線による表面処理をも実施することができて親水化処理に効果が出にくい材質であってもより容易に親水化処理を行うことができる。 In the first to third embodiments, as the hydrophilization treatment (surface roughening treatment), plasma treatment (inert gas, oxygen, or inert gas + oxygen), surface treatment with ultraviolet light / O 3, and short wavelength of 172 nm or less. Although the water wettability of the chip surface of the image sensor 4 is improved by any one of the surface treatments using ultraviolet rays, the plasma treatment is not limited thereto, and the treatment is a hydrophilic treatment (surface roughening treatment). (Inert gas, oxygen, or inert gas + oxygen), surface treatment with ultraviolet light / O 3 and surface treatment with ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm or less, wetting of water on the chip surface of the image sensor 4 Can be improved. In short, in addition to plasma treatment, surface treatment with ultraviolet light / O 3 and surface treatment with ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm or less can be carried out, and even a material that is less effective for hydrophilic treatment is more easily hydrophilic. Processing can be performed.

なお、本実施形態1〜3では特に説明しなかったが、本実施形態1〜3のカメラモジュール1の製造方法は、カメラの部品を生産する方法としても利用できる。本発明の電子機器は、カメラおよびカメラ付き携帯電話などのカメラ機能を有する各種電子機器として幅広く利用できる。   Although not specifically described in the first to third embodiments, the method for manufacturing the camera module 1 according to the first to third embodiments can be used as a method for producing camera parts. The electronic device of the present invention can be widely used as various electronic devices having a camera function such as a camera and a camera-equipped mobile phone.

上記実施形態1〜3のカメラモジュール1の製造方法により作製されたカメラモジュール1を、画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばデジタルビデオカメラおよびデジタルスチルカメラなどのデジタルカメラや、監視カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、テレビジョン電話装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子機器を得ることができる。この場合、異物が、撮像で映るような問題を確実に回避した高品質の電子機器を得ることができる。   For example, a digital camera such as a digital video camera and a digital still camera, or an image such as a surveillance camera, in which the camera module 1 manufactured by the method for manufacturing the camera module 1 according to the first to third embodiments is used as an image input device in an imaging unit. Electronic devices such as an input camera, a scanner device, a facsimile device, a television phone device, and a camera-equipped mobile phone device can be obtained. In this case, it is possible to obtain a high-quality electronic device that reliably avoids a problem that foreign matter is reflected in imaging.

なお、上記実施形態1〜3では、カメラモジュール1の洗浄方法およびこれを用いたカメラモジュール1の製造方法としたが、これに限らず、上記実施形態1〜3の内容を、撮像素子4の代わりに、半導体発光素子の半導体発光ダイオード素子(LED素子)やレーザ素子(LD素子)などの半導体素子に適用して、半導体モジュールの洗浄方法およびこれを用いた半導体モジュールの製造方法とすることができる。   In the first to third embodiments, the cleaning method of the camera module 1 and the manufacturing method of the camera module 1 using the same are used. However, the present invention is not limited to this, and the contents of the first to third embodiments are not limited to the above. Instead, the semiconductor module may be applied to a semiconductor element such as a semiconductor light emitting diode element (LED element) or a laser element (LD element), and a semiconductor module cleaning method and a semiconductor module manufacturing method using the semiconductor module may be applied. it can.

この場合にも、LED素子やLD素子などの半導体素子がプロセス上で封止される前などに、純水洗浄性能および乾燥性能の向上を図って基板2上と半導体素子上に存在するマイクロオーダの微小異物などの異物を確実に取り除いて再付着も抑制して品質・歩留りを向上させることができる本発明の目的を達成することができる。   Also in this case, before the semiconductor element such as the LED element or the LD element is sealed in the process, the micro-order existing on the substrate 2 and the semiconductor element in order to improve the pure water cleaning performance and the drying performance. It is possible to achieve the object of the present invention, which can reliably remove foreign matters such as fine foreign matter and suppress reattachment to improve quality and yield.

この場合、半導体モジュールの洗浄方法は、半導体素子を基板上に搭載した半導体モジュールを洗浄する半導体モジュールの洗浄方法において、基板およびその上の半導体素子のうちの少なくとも素子表面を親水化処理する親水化処理工程と、親水化処理工程で素子表面の水の濡れ性を向上させた後に少なくとも素子表面を純水洗浄する純水洗浄処理工程とを有している。この半導体モジュールの洗浄方法を用いた半導体ジュールの製造方法として、親水化処理をした後に純水洗浄を行った基板およびその上の撮像素子を所定部材(ホルダや封止樹脂など密閉または封止部材)で密閉または封止処理する密閉または封止処理工程を有している。   In this case, the semiconductor module cleaning method is a method of cleaning a semiconductor module in which a semiconductor module having a semiconductor element mounted on a substrate is cleaned. In the semiconductor module cleaning method, at least an element surface of the substrate and the semiconductor element thereon is hydrophilized. A treatment step and a pure water cleaning treatment step of cleaning at least the device surface with pure water after improving the wettability of the device surface with water in the hydrophilization treatment step. As a semiconductor module manufacturing method using this semiconductor module cleaning method, a substrate that has been subjected to hydrophilization treatment and then subjected to pure water cleaning, and an image pickup device thereon are used as predetermined members (sealing or sealing members such as holders and sealing resins). ) In a sealing or sealing process for sealing or sealing.

以上のように、本発明の好ましい実施形態1〜3を用いて本発明を例示してきたが、本発明は、この実施形態1〜3に限定して解釈されるべきものではない。本発明は、特許請求の範囲によってのみその範囲が解釈されるべきであることが理解される。当業者は、本発明の具体的な好ましい実施形態1〜3の記載から、本発明の記載および技術常識に基づいて等価な範囲を実施することができることが理解される。本明細書において引用した特許、特許出願および文献は、その内容自体が具体的に本明細書に記載されているのと同様にその内容が本明細書に対する参考として援用されるべきであることが理解される。   As mentioned above, although this invention has been illustrated using preferable Embodiment 1-3 of this invention, this invention should not be limited and limited to this Embodiment 1-3. It is understood that the scope of the present invention should be construed only by the claims. It is understood that those skilled in the art can implement an equivalent range based on the description of the present invention and the common general technical knowledge from the description of specific preferred embodiments 1 to 3 of the present invention. Patents, patent applications, and documents cited herein should be incorporated by reference in their entirety, as if the contents themselves were specifically described herein. Understood.

本発明は、半導体撮像素子などの半導体素子のアセンブリにおいて、ダイボンド工程から素子封じ込め工程までの製造工程において、半導体素子上の異物を除去する洗浄工程を有するカメラモジュールの製造方法の分野において、撮像素子などの半導体素子がプロセス上で封止される前などに、純水洗浄性能および乾燥性能の向上を図って基板上と半導体素子上に存在するマイクロオーダの微小異物などの異物を確実に取り除いて再付着も抑制または防止して品質・歩留りを向上させることができる。半導体素子が撮像素子の場合には、撮像で画像上の黒傷を除去して、撮像素子で捕えた物体が画像上より鮮明に映すことできる。   The present invention relates to an assembly of a semiconductor device such as a semiconductor imaging device, in the field of a manufacturing method of a camera module having a cleaning step of removing foreign matter on a semiconductor device in a manufacturing process from a die bonding process to an element containment process. Before semiconductor elements such as are sealed in the process, the pure water cleaning performance and drying performance are improved, and foreign substances such as micro-order fine foreign substances existing on the substrate and the semiconductor elements are surely removed. Reattachment can also be suppressed or prevented to improve quality and yield. In the case where the semiconductor element is an image sensor, black scratches on the image can be removed by imaging, and an object captured by the image sensor can be reflected more clearly on the image.

1 カメラモジュール(半導体モジュール)
2 基板
3 ダイボンド材
4 撮像素子(半導体素子)
41 撮像領域(画素部)
42 周辺領域
424 マイクロレンズ
43 電極部
44 粘着テープ
45 ウェハリング
46b 親水性のチップ表面(素子表面)
46a 疎水性のチップ表面(素子表面)
47 レンズ状水滴
48 球形水滴
5 端子
6 金属ワイヤ(金属線)
7 レンズホルダ(ホルダ)
7a 下端部
8、13 接着剤
9 レンズ
10 レンズバレル
11 赤外線カットフィルタ(IRカットフィルタ)
12 ガラスリッド(リッド)
14 開口部
15 ワイヤボンディングされた処理基板部
20 純水浸漬洗浄処理装置
21 槽
22 純水
23 隣の槽
24 容器
30 二流体スピン洗浄処理装置
31 ターンテーブル
32 ノズル
33 純水
34 異物
35 横方向のジェット水流
1 Camera module (semiconductor module)
2 Substrate 3 Die bond material 4 Imaging element (semiconductor element)
41 Imaging area (pixel part)
42 Peripheral area 424 Micro lens 43 Electrode portion 44 Adhesive tape 45 Wafer ring 46b Hydrophilic chip surface (element surface)
46a Hydrophobic chip surface (element surface)
47 Lenticular water droplets 48 Spherical water droplets 5 Terminal 6 Metal wire (metal wire)
7 Lens holder (holder)
7a Lower end portion 8, 13 Adhesive 9 Lens 10 Lens barrel 11 Infrared cut filter (IR cut filter)
12 Glass lid (lid)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Opening part 15 Processing board | substrate part bonded by wire 20 Pure water immersion cleaning processing apparatus 21 Tank 22 Pure water 23 Next tank 24 Container 30 Two-fluid spin cleaning processing apparatus 31 Turntable 32 Nozzle 33 Pure water 34 Foreign material 35 Horizontal direction Jet stream

Claims (5)

半導体素子を基板上に搭載した半導体モジュールを洗浄する半導体モジュールの洗浄方法において、該基板およびその上の該半導体素子のうちの少なくとも素子表面を親水化処理する親水化処理工程と、該親水化処理工程で該素子表面の水の濡れ性を向上させた後に少なくとも該素子表面を純水洗浄する純水洗浄処理工程とを有する半導体モジュールの洗浄方法。   In a cleaning method of a semiconductor module for cleaning a semiconductor module having a semiconductor element mounted on a substrate, a hydrophilic treatment process for hydrophilizing at least the element surface of the substrate and the semiconductor element thereon, and the hydrophilic treatment A method for cleaning a semiconductor module, comprising: a pure water cleaning process for cleaning at least the surface of the element after improving the wettability of the element surface with water in the process. 請求項1に記載の半導体モジュールの洗浄方法において、前記半導体素子としての撮像素子をホルダで密閉または封止する前に、該撮像素子の素子表面が疎水性材料であっても純水洗浄前に親水化処理をして、該素子表面の水の濡れ性を向上させるカメラモジュールの洗浄方法。   2. The semiconductor module cleaning method according to claim 1, wherein the image pickup device as the semiconductor device is sealed or sealed with a holder before the pure water cleaning even if the device surface of the image pickup device is a hydrophobic material. A method of cleaning a camera module, wherein a hydrophilic treatment is performed to improve water wettability of the element surface. 請求項2に記載のカメラモジュールの洗浄方法において、前記親水化処理がプラズマ処理、紫外線/Oによる表面処理および短波長172nm以下の紫外線による表面処理のうちの少なくともいずれかあり、該親水化処理後に前記基板およびその上の前記撮像素子のうちの少なくとも素子表面に付着した異物を前記純水洗浄により取り除くカメラモジュールの洗浄方法。 In the cleaning method of the camera module according to claim 2, there the hydrophilic treatment plasma treatment, at least one of the surface treatment according to the following ultraviolet surface treatment and short wavelength 172nm by UV / O 3, hydrophilization treatment A method for cleaning a camera module, which removes foreign matter adhering to at least the element surface of the substrate and the imaging element on the substrate by cleaning with pure water. 請求項1に記載の半導体モジュールの洗浄方法を用いた半導体ジュールの製造方法において、前記親水化処理をした後に純水洗浄を行った前記基板およびその上の前記撮像素子を所定部材で密閉または封止処理する密閉または封止処理工程を有する半導体モジュールの製造方法。   2. The semiconductor module manufacturing method using the semiconductor module cleaning method according to claim 1, wherein the substrate that has been subjected to the hydrophilization treatment and then subjected to pure water cleaning and the image pickup device thereon are sealed or sealed with a predetermined member. A manufacturing method of a semiconductor module having a sealing or sealing treatment step for stopping treatment. 請求項2または3に記載のカメラモジュールの洗浄方法を用いたカメラモジュールの製造方法において、前記親水化処理をした後に純水洗浄を行った前記基板およびその上の前記撮像素子を前記ホルダで密閉または封止処理する密閉または封止処理工程を有するカメラモジュールの製造方法。   4. The camera module manufacturing method using the camera module cleaning method according to claim 2 or 3, wherein the substrate that has been subjected to pure water cleaning after the hydrophilization treatment and the image pickup device thereon are sealed with the holder. Or the manufacturing method of the camera module which has the sealing or sealing process process to seal-process.
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