JP5034201B2 - Manufacturing method of sensor chip - Google Patents

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Description

本発明は、センサーチップに係り、特にCCD、CMOS等のイメージセンサー、加速度センサー等のセンサー本体のアクティブ面側に保護材を備えたセンサーチップと、このセンサーチップを簡便に製造する方法に関する。   The present invention relates to a sensor chip, and more particularly, to a sensor chip provided with a protective material on the active surface side of a sensor body such as an image sensor such as a CCD or CMOS, or an acceleration sensor, and a method for easily manufacturing the sensor chip.

例えば、CCD、CMOS等のイメージセンサーは、一般に、微細な複数の受光部(画素)の配列上にカラーフィルタ層や集光レンズが配設されてアクティブ面とされ、このアクティブ面の外側の領域に、外部へ信号を送るための複数の端子が設けられた構造を有している。このようなイメージセンサーを備えたセンサーチップでは、イメージセンサーのアクティブ面を保護するために、透明な保護材が設けられている。この保護材は、アクティブ面との間に所望の間隙を存在させるために、アクティブ面の周囲を樹脂によりモールドしたり、絶縁性樹脂からなる突起枠を介在させて配設されていた。(特許文献1、2)
特開平3−155671号公報 特開平6−204442号公報
For example, an image sensor such as a CCD or CMOS generally has an active surface in which a color filter layer and a condensing lens are arranged on an array of a plurality of fine light receiving portions (pixels), and an area outside the active surface. In addition, a plurality of terminals for sending signals to the outside are provided. In a sensor chip having such an image sensor, a transparent protective material is provided to protect the active surface of the image sensor. In order to allow a desired gap to be present between the protective material and the active surface, the periphery of the active surface is molded with a resin, or a projection frame made of an insulating resin is interposed. (Patent Documents 1 and 2)
JP-A-3-155671 JP-A-6-204442

しかし、保護材をイメージセンサーに固着する際の圧力が大きい場合、上記の突起枠等の樹脂部材が広がり、アクティブ面や端子が被覆されることがあり、これを避けるために、保護材をイメージセンサーに固着する際の圧力が小さくし過ぎると、密着不良が生じ、後工程等で、アクティブ面と保護材との間隙部に水分が浸入するという問題があった。
また、従来の突起枠等の樹脂部材では、例えば、減圧下で保護材を固着した場合に、アクティブ面と保護材との間隙部の圧力が、外圧よりも小さくなり、外部から樹脂部材に作用する圧力により変形等が生じ、間隙部に気体とともに水分や塵等が侵入するおそれがあるという問題もあった。
However, if the pressure when fixing the protective material to the image sensor is large, the resin member such as the projection frame may spread and the active surface and terminals may be covered. If the pressure at the time of adhering to the sensor is too small, adhesion failure occurs, and there is a problem that moisture penetrates into the gap between the active surface and the protective material in a subsequent process or the like.
In addition, in a conventional resin member such as a projection frame, for example, when a protective material is fixed under reduced pressure, the pressure in the gap between the active surface and the protective material becomes smaller than the external pressure, and acts on the resin member from the outside. There is also a problem that deformation or the like is caused by the applied pressure, and there is a possibility that moisture, dust, or the like may enter the gap portion together with the gas.

さらに、従来のセンサーチップは、保護材がセンサー本体よりも大きく、このため、センサーチップ自体の小型化、さらに、センサーチップを内蔵する電子機器の小型化に支障を来たしていた。
本発明は、上記のような実情に鑑みてなされたものであり、小型で耐久性に優れるセンサーチップと、このようなセンサーチップを簡便に製造するための製造方法を提供することを目的とする。
Further, the conventional sensor chip has a protective material larger than that of the sensor body, which hinders downsizing of the sensor chip itself and further downsizing of electronic devices incorporating the sensor chip.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a sensor chip that is small and excellent in durability, and a manufacturing method for easily manufacturing such a sensor chip. .

このような目的を達成するために、本発明のセンサーチップの製造方法は、アクティブ面と、該アクティブ面の外側領域に複数の端子を有するセンサー本体を多面付けで作製する工程と、一方の面に前記センサー本体の面付け位置に整合させて多面付けで回廊形状の凸部を一体的に有するとともに、各面付け毎の前記凸部の外側に格子形状でクリアランス用凹部を有する保護材を作製する工程と、前記センサー本体のアクティブ面と端子形成領域との間に前記凸部を固着することにより前記保護材を前記センサー本体上に配設する工程と、前記保護材の各面付け毎の前記凸部の間の前記クリアランス用凹部が存在する不要な部位の保護材を除去する工程と、多面付けの前記センサー本体をダイシングして個々のセンサーチップを得る工程と、を有し、前記クリアランス用凹部を、隣接する前記凸部間の保護材がアーチ形状となり、かつ、最深部における保護材の厚みが前記凸部で囲まれた領域の保護材の厚みよりも小さくなるように形成するような構成とした。 In order to achieve such an object, a method for manufacturing a sensor chip according to the present invention includes an active surface, a step of manufacturing a sensor body having a plurality of terminals in an outer region of the active surface, and a one surface. A protective material having a multi-sided corridor-shaped convex portion integrally aligned with the sensor body imposition position and a lattice-shaped clearance concave portion outside the convex portion for each imposition is prepared. A step of disposing the protective material on the sensor main body by fixing the convex portion between the active surface of the sensor main body and the terminal forming region, and for each imposition of the protective material. A step of removing an unnecessary portion of the protective material in which the clearance concave portion between the convex portions exists, a step of dicing the sensor body with multiple faces to obtain individual sensor chips, Has, the clearance recess, Ri protective material between adjacent said projections Do an arch shape, and than the thickness of the protective material of the thickness of the protective material is surrounded by the convex regions in the deepest portion was such as to form into a smaller so that configuration.

本発明の他の態様として、前記保護材を作製する工程において、前記保護材の一方の面を碁盤目状に研削および/またはエッチングして凹部を形成し、その後、該凹部をエッチングして平坦化し、前記凹部間の保護材を研削して前記クリアランス用凹部を形成するとともに前記凸部を形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記保護材を作製する工程において、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより前記保護材を形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記金型は、カーボン製金型を使用するような構成とした。
As another aspect of the present invention, in the step of producing the protective material, one surface of the protective material is ground and / or etched into a grid pattern to form a concave portion, and then the concave portion is etched and flattened. The protective material between the concave portions is ground to form the clearance concave portions and the convex portions.
As another aspect of the present invention, in the step of producing the protective material, the protective material is melted, injected into a mold, and solidified to form the protective material.
As another aspect of the present invention, the mold is configured to use a carbon mold.

このような本発明のセンサーチップは、一体的に有する凸部を介して保護材がセンサー本体に配設されているので、保護材の機械的強度が高く、アクティブ面と保護材との間隙の圧力と外圧との差が生じても、確実にアクティブ面を封止することができ耐久性が極めて高く、また、保護材の面積がセンサー本体の面積以下であるため、センサーチップの大きさがセンサー本体と同じサイズとなり、従来に比べてセンサーチップの大幅な小型化が可能となる。
また、本発明のセンサーチップの製造方法では、凸部を介して保護材をセンサー本体に配設する際に、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、凸部の機械的強度が大きく変形がほとんどないため、アクティブ面や端子に悪影響が及ぶことが防止され、同時に、センサー本体のアクティブ面と保護材との間隙を均一なものとすることが容易であり、また、所望の高さの凸部を一体的に備えた保護材をセンサー本体に配設した後において、センサー本体に損傷を与えることなく保護材の不要部位のみを研磨除去して小面積とすることも可能であり、これにより耐久性が高く小型、高品質のセンサーチップの製造が可能である。また、多面付けで作製する場合において、保護材の不要部位にクリアランス用凹部を設けることにより、保護材の不要部位のみの研磨除去が更に容易となる。
In such a sensor chip of the present invention, since the protective material is disposed on the sensor body through the convex portion that is integrally provided, the mechanical strength of the protective material is high, and the gap between the active surface and the protective material is low. Even if there is a difference between pressure and external pressure, the active surface can be reliably sealed and the durability is extremely high, and the area of the protective material is less than the area of the sensor body. It is the same size as the sensor body, and the sensor chip can be significantly downsized compared to the conventional size.
In the sensor chip manufacturing method of the present invention, when the protective material is disposed on the sensor main body via the convex portion, the mechanical portion of the convex portion is not affected even if the pressure is increased in order to obtain good adhesion. Since the strength is high and there is almost no deformation, it is possible to prevent the active surface and terminals from being adversely affected, and at the same time, it is easy to make the gap between the active surface of the sensor body and the protective material uniform and desired. After the protective material with the convex part of the height is provided on the sensor body, it is possible to polish and remove only unnecessary parts of the protective material to reduce the area without damaging the sensor body. Accordingly, it is possible to manufacture a sensor chip with high durability, small size, and high quality. In addition, in the case of manufacturing with multiple facets, by providing a clearance concave portion in an unnecessary part of the protective material, it becomes easier to polish and remove only the unnecessary part of the protective material.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[センサーチップ]
図1は本発明のセンサーチップの一実施形態を示す概略断面図である。図1において、本発明のセンサーチップ1は、アクティブ面2Aと、このアクティブ面2Aの外側領域に配線3aを介して配設された複数の端子3を有するセンサー本体2と、回廊形状の凸部5を一方の面に一体的に有する保護材4とを備えており、保護材4は、凸部5がアクティブ面2Aと端子3との間の領域に接着剤を用いて固着されることにより、センサー本体2に配設されている。この保護材4は、所望の間隙6を介してセンサー本体2のアクティブ面2Aと対向し、凸部5とともに間隙6を封止してアクティブ面2Aを保護するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Sensor chip]
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a sensor chip of the present invention. In FIG. 1, a sensor chip 1 according to the present invention includes an active surface 2A, a sensor body 2 having a plurality of terminals 3 arranged on the outer region of the active surface 2A via wirings 3a, and a corridor-shaped convex portion. The protective material 4 is integrally provided on one surface, and the protective material 4 is obtained by fixing the convex portion 5 to the region between the active surface 2A and the terminal 3 using an adhesive. The sensor body 2 is disposed. This protective material 4 is opposed to the active surface 2A of the sensor body 2 through a desired gap 6, and seals the gap 6 together with the convex portion 5 to protect the active surface 2A.

図2は、保護材4の一方の面に一体的に備えられた回廊形状の凸部5を説明するための図である。本発明では、凸部5は、図2(A)に斜線を付して示すように、独立した回廊形状であってもよく、また、図2(B)に斜線を付して示すように、格子状に直交する複数のライン状の凸部5aと凸部5bから構成される回廊形状であってもよい。上記の斜線を付した回廊形状は、正方形、長方形のいずれであってもよく、また、必要な場合には、ひし形、平行四辺形、円形、楕円形等であってもよい。尚、上述の「一体的」とは、保護材4と凸部5の材質が同一であり、保護材4の形成と同時に凸部5が形成されたものを意味する。   FIG. 2 is a view for explaining the corridor-shaped convex portion 5 integrally provided on one surface of the protective material 4. In the present invention, the convex portion 5 may have an independent corridor shape as shown by hatching in FIG. 2 (A), and as shown by hatching in FIG. 2 (B). Alternatively, it may have a corridor shape composed of a plurality of line-shaped convex portions 5a and convex portions 5b orthogonal to the lattice shape. The above-mentioned hatched corridor shape may be either a square or a rectangle, and may be a rhombus, a parallelogram, a circle, an ellipse or the like if necessary. The “integral” means that the protective material 4 and the convex portion 5 are made of the same material, and the convex portion 5 is formed simultaneously with the formation of the protective material 4.

また、図3は、本発明のセンサーチップの他の実施形態を示す概略断面図である。図3において、本発明のセンサーチップ11は、アクティブ面12Aと、このアクティブ面12Aの外側領域まで引き出された複数の配線13aと、表裏導通ビア17を介して各配線13aに接続された複数の端子13を裏面(アクティブ面12Aと反対側の面)に有するセンサー本体12と、回廊形状の凸部15を一方の面に一体的に有する保護材14とを備えており、保護材14は、凸部15がアクティブ面12Aの外側の領域に接着剤を介して固着されることにより、センサー本体12に配設されている。この保護材14は、所望の間隙16を介してセンサー本体12のアクティブ面12Aと対向し、凸部15とともに間隙16を封止してアクティブ面12Aを保護するものである。尚、このセンサーチップ11における凸部15の回廊形状も、上述のセンサーチップ1における凸部5と同様に、図2(A)および図2(B)のいずれであってもよい。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the sensor chip of the present invention. In FIG. 3, the sensor chip 11 of the present invention includes an active surface 12A, a plurality of wirings 13a drawn to the outer area of the active surface 12A, and a plurality of wirings 13a connected to the wirings 13a via front and back conductive vias 17. The sensor main body 12 having the terminal 13 on the back surface (the surface opposite to the active surface 12A) and the protective material 14 having the corridor-shaped convex portion 15 integrally on one surface are provided. The convex portion 15 is disposed on the sensor main body 12 by being fixed to the region outside the active surface 12A via an adhesive. This protective material 14 is opposed to the active surface 12A of the sensor main body 12 with a desired gap 16 therebetween, and seals the gap 16 together with the convex portion 15 to protect the active surface 12A. In addition, the corridor shape of the convex part 15 in this sensor chip 11 may be either of FIG. 2 (A) and FIG. 2 (B) similarly to the convex part 5 in the sensor chip 1 described above.

また、図3のように表裏導通ビア17を介して裏面に端子13を備えたセンサーチップ11として、図4に示されるように、回廊形状の凸部15の下部において配線13aと表裏導通ビア17とが接続され、端子13が凸部15の下方に位置するものであってもよい。このような構造とすることにより、センサーチップ11を更に小型化することが可能である。
本発明のセンサーチップ1,11を構成するセンサー本体2,12は、CCD、CMOS等のイメージセンサーや、加速度センサー、圧力センサー、ジャイロセンサー等の各種MEMS(Micro Electromechanical System)センサー等であってよい。また、センサー本体2,12のアクティブ面2A,12Aは、例えば、光電変換を行う受光素子が複数の画素をなすように配列された領域等、センサーの所望の検知機能を発現する領域を意味する。
また、センサー本体2,12が備える複数の端子3,13は、外部に信号を送るための端子である。センサーチップ11では、これらの端子13は表裏導通ビア17を介してセンサー本体12の裏面に接続されている。端子3,13および配線3a,13aの材質は、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル等の導電材料とすることができ、複数種の導電材料の積層構造であってもよい。また、表裏導通ビア17の材質は、銅、銀、金、スズ等の導電材料、あるいは、これらの導電材料を含有する導電ペーストとすることができる。
Further, as shown in FIG. 4, as shown in FIG. 4, the sensor chip 11 having the terminals 13 on the back surface through the front and back conductive vias 17 as shown in FIG. 3 is connected to the wiring 13 a and the front and back conductive vias 17. And the terminal 13 may be located below the convex portion 15. With such a structure, the sensor chip 11 can be further reduced in size.
The sensor bodies 2 and 12 constituting the sensor chips 1 and 11 of the present invention may be image sensors such as CCD and CMOS, various MEMS (Micro Electromechanical System) sensors such as an acceleration sensor, a pressure sensor, and a gyro sensor. . In addition, the active surfaces 2A and 12A of the sensor bodies 2 and 12 mean regions that exhibit a desired detection function of the sensor, such as regions where light receiving elements that perform photoelectric conversion are arranged to form a plurality of pixels. .
The plurality of terminals 3 and 13 included in the sensor bodies 2 and 12 are terminals for sending signals to the outside. In the sensor chip 11, these terminals 13 are connected to the back surface of the sensor body 12 through front and back conductive vias 17. The material of the terminals 3 and 13 and the wirings 3a and 13a can be a conductive material such as aluminum, copper, silver, gold, or nickel, and may have a laminated structure of a plurality of types of conductive materials. The material of the front and back conductive vias 17 can be a conductive material such as copper, silver, gold, or tin, or a conductive paste containing these conductive materials.

本発明のセンサーチップ1,11を構成する保護材4,14は、センサー本体2,12のアクティブ面2A,12Aとの間に間隙6,16を形成するように、回廊形状の凸部5,15によってセンサー本体2,12に固着されている。この保護材4,14は、例えば、ガラス、ポリイミド、ポリカーボネート、石英、アートン、三酢酸セルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル等の材質を使用することができ、また、赤外線吸収機能を有する材質を用いて赤外線カットフィルタを兼ねるもの、さらに、反射防止膜、ローパスフィルタの少なくとも1種を有するもの等であってもよい。この保護材4,14の大きさ(センサー本体2,12と対向する面の大きさ)は、センサー本体2,12の面積以下である。図1に示される例では、センサー本体2の端子3の形成領域よりも保護材4が内側に存在し、端子3が露出した状態となっている。   The protective members 4 and 14 constituting the sensor chips 1 and 11 of the present invention have corridor-shaped convex portions 5 and 16 so as to form gaps 6 and 16 between the active surfaces 2A and 12A of the sensor bodies 2 and 12, respectively. 15 is fixed to the sensor bodies 2 and 12. For the protective materials 4 and 14, for example, materials such as glass, polyimide, polycarbonate, quartz, arton, cellulose triacetate, cycloolefin polymer, and polyester can be used, and a material having an infrared absorption function is used. It may be one that also serves as an infrared cut filter, and further has at least one of an antireflection film and a low-pass filter. The size of the protective members 4 and 14 (the size of the surface facing the sensor main bodies 2 and 12) is less than the area of the sensor main bodies 2 and 12. In the example shown in FIG. 1, the protective material 4 is present inside the region where the terminal 3 of the sensor body 2 is formed, and the terminal 3 is exposed.

保護材4,14の厚み(凸部5,15が存在しない部位の厚み)は、材質、光透過性等を考慮して、例えば、0.2〜0.5mmの範囲で設定することができる。また、保護材4,14と、センサー本体2,12のアクティブ面2A,12Aとの間に存在する間隙6,16の厚みは、例えば、2〜100μmの範囲で設定することができる。
保護材4,14に一体的に設けられている回廊形状の凸部5,15は、センサー本体2,12のアクティブ面2A,12Aの外側であって、端子3,13よりも内側の領域に固着可能な寸法、形状を有するものである。尚、図4に示される例のように、センサー本体12の端子13の形成領域と、保護材14の凸部15の位置とが略一致したものであってもよく、また、端子13の形成位置が保護材14の凸部15の位置よりも内側に存在するものであってもよい。
このような凸部5,15の高さ、幅は、上記の間隙6,16の厚み等を考慮して適宜設定することができ、例えば、高さを2〜100μm、幅を50〜500μmの範囲で設定することができる。
The thickness of the protective materials 4 and 14 (the thickness of the portion where the convex portions 5 and 15 do not exist) can be set in the range of 0.2 to 0.5 mm, for example, in consideration of the material, light transmittance, and the like. . The thickness of the gaps 6 and 16 existing between the protective members 4 and 14 and the active surfaces 2A and 12A of the sensor bodies 2 and 12 can be set in the range of 2 to 100 μm, for example.
Corridor-shaped convex portions 5 and 15 provided integrally with the protective members 4 and 14 are outside the active surfaces 2A and 12A of the sensor main bodies 2 and 12 and inside the terminals 3 and 13. It has a size and shape that can be fixed. Note that, as in the example shown in FIG. 4, the formation region of the terminal 13 of the sensor body 12 and the position of the convex portion 15 of the protective material 14 may be substantially coincident with each other. The position may be present inside the position of the convex portion 15 of the protective material 14.
The height and width of the convex portions 5 and 15 can be appropriately set in consideration of the thickness of the gaps 6 and 16, and the like. For example, the height is 2 to 100 μm and the width is 50 to 500 μm. Can be set by range.

上述のような本発明のセンサーチップ1,11は、保護材4,14が、一体的に有する凸部5,15を介してセンサー本体に配設されており、凸部5,15を含む保護材4,14の機械的強度が高く、アクティブ面2A,12Aと保護材4,14との間隙6,16内の圧力と外圧との差が生じても、確実に間隙6,16を封止することができる。また、保護材4,14の面積がセンサー本体2,12の面積以下であるため、センサー本体2,12の大きさがそのままセンサーチップ1,11の大きさとなり、従来に比べてセンサーチップの大幅な小型化が可能となる。   In the sensor chips 1 and 11 of the present invention as described above, the protective members 4 and 14 are disposed on the sensor body via the convex portions 5 and 15 that are integrally provided, and the protection including the convex portions 5 and 15 is provided. The mechanical strength of the materials 4 and 14 is high, and the gaps 6 and 16 are surely sealed even if a difference between the pressure in the gaps 6 and 16 and the external pressure between the active surfaces 2A and 12A and the protective materials 4 and 14 occurs. can do. In addition, since the area of the protective materials 4 and 14 is equal to or smaller than the area of the sensor bodies 2 and 12, the size of the sensor bodies 2 and 12 becomes the size of the sensor chips 1 and 11 as they are. Can be miniaturized.

本発明のセンサーチップは、端子3,13、あるいは、表裏導通ビア17の裏面(アクティブ面12Aが存在しない面)側を用いて他の基板等に接続、実装することができる。例えば、図1に示されるセンサーチップ1では、図5に示されるような形態で、開口部22と配線23を備えた基板21にバンプ24を介して実装することができる。尚、図示例では、センサーチップ1を実装した後、基板21の開口部22内に絶縁材料25を流し込んで封止したものとなっているが、この際、凸部5によって、アクティブ面2A(間隙6内)への絶縁材料25の流れ込みが防止される。
上述のセンサーチップは例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
The sensor chip of the present invention can be connected to and mounted on another substrate or the like using the terminals 3 and 13 or the back surface (surface where the active surface 12A does not exist) side of the front and back conductive vias 17. For example, the sensor chip 1 shown in FIG. 1 can be mounted on the substrate 21 having the opening 22 and the wiring 23 via the bumps 24 in the form shown in FIG. In the illustrated example, after the sensor chip 1 is mounted, the insulating material 25 is poured into the opening 22 of the substrate 21 and sealed, but at this time, the active surface 2A ( The insulating material 25 is prevented from flowing into the gap 6).
The sensor chip described above is an example, and the present invention is not limited to these embodiments.

[センサーチップの製造方法]
次に、本発明のセンサーチップの製造方法について説明する。
図6は、本発明のセンサーチップの製造方法の一実施形態を、上述の図1に示すセンサーチップ1を例として示す工程図である。
まず、シリコンウエハ31に多面付けでセンサー本体2を作製する(図6(A))。センサー本体2は、従来公知の手法、例えば、MEMS(Micro Electromechanical System)手法、フォトダイオードの製造方法(半導体プロセス)等を用いて作製することができる。作製したセンサー本体2は、表面にアクティブ面2Aを有し、このアクティブ面2Aの外側の領域に、配線3aを介して複数の端子3を有するものである。
[Method for manufacturing sensor chip]
Next, a method for manufacturing the sensor chip of the present invention will be described.
FIG. 6 is a process diagram showing an embodiment of the sensor chip manufacturing method of the present invention, using the sensor chip 1 shown in FIG. 1 as an example.
First, the sensor body 2 is manufactured by applying multiple faces to the silicon wafer 31 (FIG. 6A). The sensor body 2 can be manufactured using a conventionally known method such as a MEMS (Micro Electromechanical System) method, a photodiode manufacturing method (semiconductor process), or the like. The produced sensor body 2 has an active surface 2A on the surface, and has a plurality of terminals 3 in the region outside the active surface 2A via wirings 3a.

一方、保護材4とするための基材4′の一方の面に凹部4aを形成して、回廊形状の凸部5を一体的に有する保護材4を形成する(図6(B))。基材4′としては、例えば、ガラス、ポリイミド、ポリカーボネート等の材質を使用することができ、また、赤外線吸収機能を有する材質を用いてもよい。このような基材4′への凹部4aの形成は、例えば、基材4′の一方の面に凸部5を形成するためのレジストパターンを形成し、このレジストパターンを介して基材4′に対してサンドブラスト等の研削、あるいはウエットエッチング、ドライエッチングを施すことにより行うことができる。また、研削とエッチングを組み合わせてもよく、例えば、最初に研削により凸部5を形成し、その後、凹部4aの表面(アクティブ面2Aと対向する面を含む)をエッチングして平坦化することにより、保護材4の厚みを均一なものとすることができる。   On the other hand, the concave portion 4a is formed on one surface of the base material 4 'for forming the protective material 4, and the protective material 4 integrally having the corridor-shaped convex portion 5 is formed (FIG. 6B). As the base material 4 ', for example, a material such as glass, polyimide, or polycarbonate can be used, or a material having an infrared absorption function may be used. For example, the concave portion 4a is formed on the base material 4 'by forming a resist pattern for forming the convex portion 5 on one surface of the base material 4', and the base material 4 'through the resist pattern. On the other hand, it can be performed by grinding such as sandblasting, wet etching, or dry etching. Also, grinding and etching may be combined. For example, the convex portion 5 is first formed by grinding, and then the surface of the concave portion 4a (including the surface facing the active surface 2A) is etched and flattened. The thickness of the protective material 4 can be made uniform.

また、凸部5を一体的に有する保護材4を、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより形成してもよい。保護材原料は、上述のようなガラス等の無機材料、ポリイミド、ポリカーボネート、三酢酸セルロース、シクロオレフィンポリマー、ポリエステル等の有機材料を使用することができ、溶融温度は、保護材原料の材質に応じて適宜設定することができる。また、使用する金型は特に制限はないが、保護材原料がガラス等の無機材料の場合、材料と金型の熱膨張率が近く、歪応力を内部に貯めることなく微細形状の凸部5を形成できる点を考慮して、カーボン製金型を使用することが好ましい。   Moreover, you may form the protective material 4 which has the convex part 5 integrally by fuse | melting a protective material raw material, injecting in a metal mold | die, and solidifying. The protective material material can use inorganic materials such as glass as described above, organic materials such as polyimide, polycarbonate, cellulose triacetate, cycloolefin polymer, polyester, etc., and the melting temperature depends on the material of the protective material material Can be set as appropriate. Further, the mold to be used is not particularly limited, but when the protective material is an inorganic material such as glass, the thermal expansion coefficient of the material and the mold is close to each other, and the convex portion 5 having a fine shape without storing strain stress therein. In consideration of the point that can be formed, it is preferable to use a carbon mold.

次に、各面付けのセンサー本体2に、アクティブ面2Aの外側であって、端子3の内側の領域に凸部5を固着させることにより、保護材4をセンサー本体2に配設する(図6(C))。凸部5を介したセンサー本体2への保護材4の配設は、凸部5の先端部に接着剤を塗布し、センサー本体2に当接させ紫外線照射等により硬化させることにより行なうことができる。この保護材4の配設の工程において、凸部5は保護材4に一体的に設けられているので、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、凸部5の変形による間隙6の変動や、アクティブ面2A、端子3への被覆による悪影響を生じることがない。   Next, the protective material 4 is disposed on the sensor body 2 by fixing the convex portion 5 to the sensor body 2 of each imposition on the outside of the active surface 2A and inside the terminal 3 (see FIG. 6 (C)). The protective material 4 is disposed on the sensor main body 2 via the convex portion 5 by applying an adhesive to the tip of the convex portion 5, contacting the sensor main body 2, and curing by ultraviolet irradiation or the like. it can. In the step of disposing the protective material 4, since the convex portion 5 is provided integrally with the protective material 4, even if the pressure is increased to obtain good adhesion, the convex portion 5 is deformed. There are no adverse effects caused by fluctuations in the gap 6 or by covering the active surface 2A and the terminals 3.

次に、保護材4の不要な部位を研削して除去し、各センサー本体2毎に保護材4が固着された状態とする(図6(D))。保護材4の研削は、例えば、ダイヤモンドカッターを使用し、シリコンウエハ31にダイヤモンドカッターが接触する寸前で研削を停止(寸止めカット)することにより行うことができる。図示例では、各センサー本体2の端子3が露出するように保護材4を研磨している。本発明では、凸部5の形成前の基材4′の厚みと、凸部形成時の研磨やエッチングの程度とを適宜制御することにより、あるいは金型設計により、所望の高さの凸部5を形成できるので、保護材4をセンサー本体に配設した後において、センサー本体2に損傷を与えることなく保護材4の不要部位のみを研削除去して小面積の保護材4とすることができる。
次いで、シリコンウエハ31をダイシングして、個々のセンサーチップ1を得ることができる(図6(E))。
Next, unnecessary portions of the protective material 4 are removed by grinding, and the protective material 4 is fixed to each sensor body 2 (FIG. 6D). The protective material 4 can be ground by, for example, using a diamond cutter and stopping grinding (dimension cut) just before the diamond cutter contacts the silicon wafer 31. In the illustrated example, the protective material 4 is polished so that the terminals 3 of each sensor body 2 are exposed. In the present invention, by appropriately controlling the thickness of the substrate 4 ′ before the formation of the protrusions 5 and the degree of polishing and etching during the formation of the protrusions, or by the mold design, the protrusions having a desired height. 5 can be formed, so that after the protective material 4 is disposed on the sensor body, only unnecessary portions of the protective material 4 are ground and removed without damaging the sensor body 2 to form the protective material 4 with a small area. it can.
Next, each sensor chip 1 can be obtained by dicing the silicon wafer 31 (FIG. 6E).

図7は、本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を、上述の図3に示すセンサーチップ11を例として示す工程図である。
まず、シリコンウエハ41に多面付けでセンサー本体12を作製する(図7(A))。センサー本体12は、上述のセンサー本体2と同様に作製することができ、作製されたセンサー本体12は、表面にアクティブ面12Aを有し、このアクティブ面12Aの外側の領域に達する複数の引き出し用の配線13aを有するものである。
次に、各センサー本体12の配線13aの先端部位に微細貫通孔18を形成し、この微細貫通孔18に導電材料を配設して表裏導通ビア17とし、各表裏導通ビア17に接続する端子13を裏面(アクティブ面12Aの反対面)に形成する(図7(B))。
FIG. 7 is a process diagram showing another embodiment of the sensor chip manufacturing method of the present invention, using the sensor chip 11 shown in FIG. 3 as an example.
First, the sensor main body 12 is manufactured by applying multiple faces to the silicon wafer 41 (FIG. 7A). The sensor body 12 can be produced in the same manner as the sensor body 2 described above, and the produced sensor body 12 has an active surface 12A on the surface and a plurality of drawers reaching the region outside the active surface 12A. The wiring 13a is provided.
Next, a fine through hole 18 is formed at the tip portion of the wiring 13 a of each sensor body 12, and a conductive material is disposed in the fine through hole 18 to form a front / back conductive via 17, and a terminal connected to each front / back conductive via 17. 13 is formed on the back surface (opposite surface of the active surface 12A) (FIG. 7B).

微細貫通孔18は、例えば、シリコンウエハ41の裏面(アクティブ面12Aの反対面)にマスクパターンを形成し、露出しているシリコンウエハ41に対して、プラズマを利用したドライエッチング法であるICP−RIE(Inductively Coupled Plasma − Reactive Ion Etching:誘導結合プラズマ−反応性イオンエッチング)法により形成することができる。また、サンドブラスト法、ウエットエッチング法、フェムト秒レーザ法により微細貫通孔18を形成することもできる。この微細貫通孔18の開口径は、例えば、30〜80μmの範囲で設定することができる。   The fine through-hole 18 is formed, for example, by forming a mask pattern on the back surface (opposite surface of the active surface 12A) of the silicon wafer 41, and for the exposed silicon wafer 41, ICP- which is a dry etching method using plasma. It can be formed by RIE (Inductively Coupled Plasma-Reactive Ion Etching) method. Further, the fine through holes 18 can be formed by a sand blast method, a wet etching method, or a femtosecond laser method. The opening diameter of the fine through hole 18 can be set in the range of 30 to 80 μm, for example.

また、微細貫通孔18内への導電材料の配設は、例えば、プラズマCVD法等により下地導電薄膜を微細貫通孔18内に形成し、その後、電解フィルドめっきにより金属を析出させることにより行うことができる。また、導電性ペーストを微細貫通孔18内に充填して表裏導通ビア17とすることもできる。
尚、図4に示されるセンサーチップ11を作製する場合には、上述の例に対し、配線13aの長さを短くし、微細貫通孔18の形成位置をアクティブ面12A寄りに設定する。
The conductive material is disposed in the fine through hole 18 by, for example, forming a base conductive thin film in the fine through hole 18 by a plasma CVD method or the like and then depositing a metal by electrolytic filling plating. Can do. Alternatively, the front and back conductive vias 17 can be formed by filling a conductive paste into the fine through holes 18.
When the sensor chip 11 shown in FIG. 4 is manufactured, the length of the wiring 13a is shortened and the formation position of the fine through hole 18 is set closer to the active surface 12A than in the above example.

一方、保護材14とするための基材14′の一方の面に凹部14aを形成して、あるいは、溶融した保護材原料を金型内に射出し固化することにより、回廊形状の凸部15を一体的に有する保護材14を形成する(図7(C))。このような保護材14の形成方法、使用する材料は、上述の保護材4と同様とすることができる。
次に、各面付けのセンサー本体12に、アクティブ面12Aの外側であって、端子13の内側の領域に凸部15を固着させることにより、保護材14をセンサー本体12に配設する(図7(D))。凸部15を介したセンサー本体12への保護材14の配設は、凸部15の先端部に接着剤を塗布し、センサー本体12に当接させ硬化させることにより行なうことができる。この保護材14の配設の工程において、凸部15は保護材14に一体的に設けられているので、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、凸部15の変形による間隙16の変動や、アクティブ面12A、端子13への被覆による悪影響を生じることがない。
次に、保護材14とシリコンウエハ41をダイシングして、個々のセンサーチップ11を得ることができる(図7(E))。
On the other hand, the concave portion 14a is formed on one surface of the base material 14 'for forming the protective material 14, or the molten protective material raw material is injected into a mold and solidified to thereby form a corrugated convex portion 15. Is formed integrally (FIG. 7C). The method of forming such a protective material 14 and the material used can be the same as those of the protective material 4 described above.
Next, the protective material 14 is disposed on the sensor body 12 by fixing the projection 15 to the sensor body 12 of each imposition on the outside of the active surface 12A and inside the terminal 13 (see FIG. 7 (D)). The protective material 14 can be disposed on the sensor main body 12 via the convex portion 15 by applying an adhesive to the tip portion of the convex portion 15, contacting the sensor main body 12, and curing the adhesive. In the step of disposing the protective material 14, since the convex portion 15 is provided integrally with the protective material 14, even if the pressure is increased in order to obtain good adhesion, the convex portion 15 is deformed. There is no adverse effect caused by the fluctuation of the gap 16 and the covering of the active surface 12A and the terminal 13.
Next, the protective material 14 and the silicon wafer 41 are diced to obtain individual sensor chips 11 (FIG. 7E).

図8は、本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を、上述の図1に示すセンサーチップ1を例として示す工程図である。
この実施形態で使用する保護材4は、基本的に上述の実施形態の保護材4と同様であり、多面付けで回廊形状の凸部5を一体的に有するものであるが、保護材4の不要な部位にクリアランス用凹部4bを備えたものとする(図8(A))。すなわち、この保護材4は、凸部5の内側に凹部4aを有し、外側には格子形状でクリアランス用凹部4bを備えている。
次に、上述に実施形態と同様にして、シリコンウエハ31に多面付けでセンサー本体2を作製し、各面付けのセンサー本体2に、アクティブ面2Aの外側であって、端子3の内側の領域に凸部5を固着させることにより、保護材4をセンサー本体2に配設する(図8(B))。
FIG. 8 is a process diagram showing another embodiment of the sensor chip manufacturing method of the present invention, taking the sensor chip 1 shown in FIG. 1 as an example.
The protective material 4 used in this embodiment is basically the same as the protective material 4 of the above-described embodiment, and has a multi-sided corridor-shaped convex portion 5 integrally. It is assumed that a clearance concave portion 4b is provided at an unnecessary portion (FIG. 8A). In other words, the protective material 4 has a concave portion 4a on the inner side of the convex portion 5, and has a concave portion for clearance 4b in a lattice shape on the outer side.
Next, in the same manner as in the embodiment described above, the sensor main body 2 is manufactured by multi-sided attachment to the silicon wafer 31, and the area of the sensor main body 2 of each imposition is outside the active surface 2 </ b> A and inside the terminal 3. The protective material 4 is disposed on the sensor body 2 by fixing the convex portion 5 to the sensor body 2 (FIG. 8B).

次に、保護材4の不要な部位を研削して除去し、各センサー本体2毎に保護材4が固着された状態とする(図8(C))。この保護材4の研削は、上述の実施形態と同様に行なうことができ、本実施形態では、シリコンウエハ31や端子3の上方に、上記のクリアランス用凹部4bが存在することにより、保護材4との距離が大きいものとなっている。このため、ダイヤモンドカッターが接触する寸前で研削を停止(寸止めカット)するための制御がより容易なものとなる。
次いで、シリコンウエハ31をダイシングして、個々のセンサーチップ1を得ることができる(図8(D))。
尚、上述の図3、図4に示すセンサーチップ11の製造においても、クリアランス用凹部を備えた保護材を使用できることは勿論である。
Next, unnecessary portions of the protective material 4 are removed by grinding, and the protective material 4 is fixed to each sensor body 2 (FIG. 8C). The grinding of the protective material 4 can be performed in the same manner as in the above-described embodiment. In this embodiment, the clearance 4b is present above the silicon wafer 31 and the terminals 3, so that the protective material 4 is ground. And the distance is large. For this reason, control for stopping grinding (dimension cut) just before the diamond cutter comes into contact becomes easier.
Next, each sensor chip 1 can be obtained by dicing the silicon wafer 31 (FIG. 8D).
Of course, in the manufacture of the sensor chip 11 shown in FIGS. 3 and 4, a protective material having a clearance recess can be used.

ここで、上記のクリアランス用凹部4bを備えた保護材4の作製例を説明する。
まず、保護材4とするための基材4′の一方の面に、凹部4aを形成する(図9(A))。凹部4aの形成は、上述の実施形態と同様に、サンドブラスト等の研削、あるいはウエットエッチング、ドライエッチング、また、研削とエッチングとの組み合わせで行なうことができる。次いで、保護材4の不要な部位を研削ブレードにて研削してクリアランス用凹部4bを形成するとともに、凸部5を形成する(図9(B))。
Here, an example of manufacturing the protective material 4 provided with the clearance recess 4b will be described.
First, the concave portion 4a is formed on one surface of the base material 4 ′ for forming the protective material 4 (FIG. 9A). The recess 4a can be formed by grinding such as sandblasting, wet etching, dry etching, or a combination of grinding and etching, as in the above-described embodiment. Next, unnecessary portions of the protective material 4 are ground with a grinding blade to form a clearance recess 4b and a protrusion 5 (FIG. 9B).

また、以下のように作製することも可能である。まず、上記と同様に、保護材4とするための基材4′の一方の面に、凹部4aを形成する(図10(A))。次に、この凹部4aと、後工程で回廊形状の凸部5を形成する部位とを、レジストパターン9で被覆する(図10(B))。このレジストパターン9は、後工程のサンドブラスト等の研削、あるいはエッチングに対する耐性を備えるものであり、例えば、後工程にてウエットエッチングを行なう場合、基材4′側から、クロム/酸化クロム/樹脂レジストの3層構造のレジストパターン9とすることができる。この場合、クロム/酸化クロムの2層は、例えば、マスクを介した蒸着でパターン成膜することができ、樹脂レジストは、感光性レジストを塗布して露光、現像することにより形成することができる。その後、このレジストパターン9を介して基材4′に対して研削を行なうことにより、クリアランス用凹部4bを形成するとともに、凸部5を形成する(図10(C))。
また、クリアランス用凹部4bを備えた保護材4を、上述に実施形態で説明したように、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより形成してもよい。
It can also be produced as follows. First, in the same manner as described above, the concave portion 4a is formed on one surface of the base material 4 ′ for forming the protective material 4 (FIG. 10A). Next, this concave portion 4a and a portion where the corridor-shaped convex portion 5 is formed in a subsequent process are covered with a resist pattern 9 (FIG. 10B). The resist pattern 9 has resistance to grinding or etching such as sandblasting in the subsequent process. For example, when wet etching is performed in the subsequent process, the resist 4 is formed from the base 4 'side with a chromium / chromium oxide / resin resist. A three-layer resist pattern 9 can be obtained. In this case, the two layers of chromium / chromium oxide can be formed into a pattern by vapor deposition through a mask, for example, and the resin resist can be formed by applying a photosensitive resist, exposing and developing. . Thereafter, the substrate 4 'is ground through the resist pattern 9 to form the clearance concave portion 4b and the convex portion 5 (FIG. 10C).
Further, as described in the above embodiment, the protective material 4 provided with the clearance concave portion 4b may be formed by melting the protective material, injecting it into a mold, and solidifying it.

上述のような本発明のセンサーチップの製造方法は、凸部5,15を介して保護材4,14を固着する際に、良好な密着性を得るために加圧を大きくしても、アクティブ面2A.12Aや端子3,13が凸部5,15の変形により被覆されることがなく、また、センサー本体2,12のアクティブ面2A,12Aと保護材4,14との間隙を均一なものとすることが容易であり、耐久性が高く小型、高品質のセンサーチップの製造が可能である。
尚、上述の本発明のセンサーチップの製造方法は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
The sensor chip manufacturing method of the present invention as described above is active even when the pressure is increased in order to obtain good adhesion when the protective members 4 and 14 are fixed via the convex portions 5 and 15. Surface 2A. 12A and the terminals 3 and 13 are not covered by the deformation of the projections 5 and 15, and the gap between the active surfaces 2A and 12A of the sensor bodies 2 and 12 and the protective materials 4 and 14 is made uniform. It is easy to manufacture, and it is possible to manufacture a sensor chip of high durability, small size and high quality.
In addition, the manufacturing method of the sensor chip of the above-mentioned this invention is an illustration, and this invention is not limited to these embodiment.

次に、具体的実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
[実施例1]
まず、厚み625μmのシリコンウエハを準備し、5mm×7mmで多面付けに区画した。次いで、このシリコンウエハの各面付け毎に、従来の手法により固体撮像素子(センサー本体)(アクティブ面寸法:3.88mm×5.88mm)を作製し、その後、シリコンウエハの裏面からバックグラインドを行って厚みを500μmとした。各センサー本体は、アクティブ面の周囲に20個の端子を備えるものであった。
Next, the present invention will be described in more detail with specific examples.
[Example 1]
First, a silicon wafer having a thickness of 625 μm was prepared, and was divided into multiple faces with a size of 5 mm × 7 mm. Next, for each imposition of the silicon wafer, a solid-state imaging device (sensor body) (active surface dimensions: 3.88 mm × 5.88 mm) is produced by a conventional method, and then back grinding is performed from the back surface of the silicon wafer. The thickness was 500 μm. Each sensor body was provided with 20 terminals around the active surface.

一方、厚みが550μmであるガラス基板(6インチJEIDA規格シリコンウエハ寸法に準拠)を準備した。次に、このガラス基板の一方の面にクロム膜パターンを形成(密着性向上のため)し、更に、耐酸性レジスト(東京応化工業(株)製)にてパターンを形成してマスクとした。これにより、5mm×7mmの碁盤目の各面付け内に、幅100μmのストライプが格子状に交差して、各面付け中央に3.9mm×5.9mmの長方形のパターン非形成部位が存在するようにマスクパターンが形成された。次いで、上記のマスクパターンを介してフッ酸をスプレーすることにより、ガラス基板をウエットエッチングし、その後、マスクパターンをレジスト剥離液とクロム剥離剤(共に東京応化工業(株)製)を用いて除去した。これにより、高さ50μm、幅100μmの回廊形状(4mm×6mm)をなす凸部を形成して保護材とした。   On the other hand, a glass substrate (compliant with 6-inch JEIDA standard silicon wafer dimensions) having a thickness of 550 μm was prepared. Next, a chromium film pattern was formed on one surface of the glass substrate (to improve adhesion), and a pattern was formed with an acid resistant resist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to obtain a mask. As a result, within each imposition of a 5 mm × 7 mm grid, stripes having a width of 100 μm intersect in a lattice pattern, and a 3.9 mm × 5.9 mm rectangular pattern non-formation site exists at the center of each imposition. Thus, a mask pattern was formed. Next, the glass substrate is wet etched by spraying hydrofluoric acid through the mask pattern, and then the mask pattern is removed using a resist stripper and a chromium stripper (both manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.). did. As a result, a convex portion having a corridor shape (4 mm × 6 mm) having a height of 50 μm and a width of 100 μm was formed to obtain a protective material.

次いで、上記の保護材の凸部先端に接着剤(協立化学産業(株)製 エポキシ系接着剤)を塗布し、この凸部をセンサー本体のアクティブ面と端子が配設されている領域との中間の領域に当接させ、その後、6000mJ/cm2で紫外線を照射した。これにより、保護材をセンサー本体に配設した。配設された保護材と各センサー本体のアクティブ面との間隙は約50μmであった。
次いで、ダイヤモンドカッターを用いて、各センサー本体の境界部位のガラス基板のみを1mmの幅で研削除去した。これにより、封止用枠体上に4mm×6mmのガラス基板からなる保護材が配設された状態となった。
次に、シリコンウエハをダイヤモンドカッターでダイシングして、本発明のセンサーチップを得た。このセンサーチップは、4.8mm×6.8mmであり、高さ約1.1mmであり、極めて小型なものであった。
Next, an adhesive (epoxy adhesive manufactured by Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.) is applied to the tip of the convex portion of the protective material, and the convex portion is connected to the active surface of the sensor body and the region where the terminals are disposed. Then, it was irradiated with ultraviolet rays at 6000 mJ / cm 2 . Thereby, the protective material was disposed on the sensor body. The gap between the provided protective material and the active surface of each sensor body was about 50 μm.
Next, using a diamond cutter, only the glass substrate at the boundary portion of each sensor body was ground and removed with a width of 1 mm. Thereby, it came to the state by which the protective material which consists of a glass substrate of 4 mm x 6 mm was arrange | positioned on the frame for sealing.
Next, the silicon wafer was diced with a diamond cutter to obtain the sensor chip of the present invention. This sensor chip had a size of 4.8 mm × 6.8 mm, a height of about 1.1 mm, and was extremely small.

[実施例2]
実施例1と同様にして、シリコンウエハに多面付けでセンサー本体を作製して、ウエハレベルのセンサー本体を得た。各センサー本体は、アクティブ面の周囲に20個の配線パッドを備えるものであった。
次いで、アクティブ面の反対側のシリコンウエハ面に、プラズマCVD法により窒化珪素膜(厚み5μm)を成膜した。次に、この窒化珪素膜の全面にポジ型フォトレジスト(東京応化工業(株)製 OFPR−800)を塗布し、微細貫通孔形成用のフォトマスクを介して露光、現像することによりレジストパターンを形成した。次に、CF4をエッチングガスとして、レジストパターンから露出している窒化珪素膜をドライエッチングし、その後、レジストパターンを剥離し、窒化珪素からなるマスクパターンを各面付けに形成した。上記のマスクパターンは、各面付け毎に、直径が100μmである円形開口が、上記の配線パッドに対応するように20個形成されたものであった。
[Example 2]
In the same manner as in Example 1, a sensor main body was produced by applying multiple faces to a silicon wafer to obtain a wafer level sensor main body. Each sensor body was provided with 20 wiring pads around the active surface.
Next, a silicon nitride film (thickness 5 μm) was formed on the silicon wafer surface opposite to the active surface by plasma CVD. Next, a positive photoresist (OFPR-800 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) is applied to the entire surface of the silicon nitride film, and exposed and developed through a photomask for forming fine through holes, thereby forming a resist pattern. Formed. Next, the silicon nitride film exposed from the resist pattern was dry-etched using CF 4 as an etching gas, and then the resist pattern was peeled off to form a mask pattern made of silicon nitride on each surface. In the mask pattern, 20 circular openings having a diameter of 100 μm were formed so as to correspond to the wiring pads for each imposition.

次に、上記のマスクパターンから露出しているシリコンウエハを、ICP−RIE装置により、エッチングガスにSF6を用いてドライエッチングして、微細貫通孔を形成した。この微細貫通孔は、一方の開口径が80μmであり、奥部の開口径が40μmであるテーパー形状であり、奥部には配線パッドが露出したものであった。
次に、アセトンを用いてマスクパターンをコア材から除去した。その後、微細貫通孔内、およびアクティブ面の反対側のシリコンウエハ面に、プラズマCVD法により窒化珪素膜を形成し、さらに、MOCVD法により窒化チタン膜を形成して、絶縁膜を形成した。その後、シリコンウエハの一方の面(アクティブ面の反対側面)から、チタン−銅の順にスパッタリング法により下地導電薄膜を0.3μmの厚みで形成した。次いで、この下地導電薄膜上にドライフィルムレジスト(旭化成(株)製APR)をラミネートした。次いで、表裏導通ビア形成用のフォトマスクを介し露光、現像してレジストパターン(厚み15μm)を形成した。このレジストパターンをマスクとし、上記の下地導電薄膜を給電層として、電解銅めっきを行ない、微細貫通孔内部を充填した。次に、レジストパターンと下地導電薄膜を除去して、表裏導通ビアを形成した。
Next, the silicon wafer exposed from the mask pattern was dry-etched with an ICP-RIE apparatus using SF 6 as an etching gas to form fine through holes. This fine through-hole has a tapered shape with one opening diameter of 80 μm and the inner opening diameter of 40 μm, and the wiring pad is exposed in the inner part.
Next, the mask pattern was removed from the core material using acetone. Thereafter, a silicon nitride film was formed by a plasma CVD method in the fine through hole and on the silicon wafer surface opposite to the active surface, and a titanium nitride film was further formed by an MOCVD method to form an insulating film. Thereafter, a base conductive thin film having a thickness of 0.3 μm was formed from one surface of the silicon wafer (the side opposite to the active surface) by sputtering in the order of titanium-copper. Next, a dry film resist (APR manufactured by Asahi Kasei Co., Ltd.) was laminated on the underlying conductive thin film. Next, the resist pattern (thickness 15 μm) was formed by exposure and development through a photomask for forming front and back conductive vias. Using this resist pattern as a mask, the above-mentioned underlying conductive thin film was used as a power feeding layer, and electrolytic copper plating was performed to fill the inside of the fine through hole. Next, the resist pattern and the underlying conductive thin film were removed to form front and back conductive vias.

一方、厚みが550μmであるガラス基板(6インチJEIDA規格シリコンウエハ寸法に準拠)を準備した。次に、このガラス基板の一方の面に厚み25μmのドライフィルムレジスト(デュポン社製 リストンA3100)をラミネート装置(伯東社製 MACH−600)を用いてラミネートし、所定のマスクを介して100mJ/cm2で露光した。その後、1%炭酸ナトリウム水溶液で現像した。これにより、5mm×7mmの碁盤目の各面付け内に、幅100μmのストライプが格子状に交差して、各面付け中央に3.9mm×5.9mmの長方形のパターン非形成部位が存在するようにマスクパターンが形成された。次いで、上記のマスクパターンを介してガラス基板にサンドブラストを施し、次に、フッ酸をスプレーしてエッチングすることにより平坦化処理を施し、その後、マスクパターンを5%水酸化ナトリウム水溶液を用いて除去した。これにより、高さ50μm、幅100μmの回廊形状(4mm×6mm)をなす凸部を形成して保護材とした。 On the other hand, a glass substrate (compliant with 6-inch JEIDA standard silicon wafer dimensions) having a thickness of 550 μm was prepared. Next, a dry film resist (Liston A3100 manufactured by DuPont) having a thickness of 25 μm is laminated on one surface of the glass substrate using a laminating apparatus (MACH-600 manufactured by Hakuto Co., Ltd.), and 100 mJ / cm through a predetermined mask. Exposed at 2 . Then, it developed with 1% sodium carbonate aqueous solution. As a result, within each imposition of a 5 mm × 7 mm grid, stripes having a width of 100 μm intersect in a lattice pattern, and a 3.9 mm × 5.9 mm rectangular pattern non-formation site exists at the center of each imposition. Thus, a mask pattern was formed. Next, sandblasting is performed on the glass substrate through the above mask pattern, and then flattening is performed by spraying and etching hydrofluoric acid, and then the mask pattern is removed using a 5% aqueous sodium hydroxide solution. did. As a result, a convex portion having a corridor shape (4 mm × 6 mm) having a height of 50 μm and a width of 100 μm was formed and used as a protective material.

次いで、上記の保護材の凸部先端に接着剤(協立化学産業(株)製 エポキシ系接着剤)を塗布し、センサー本体のアクティブ面と配線パッドが配設されている領域との中間の領域に当接させ、その後、6000mJ/cm2で紫外線を照射した。これにより、保護材をセンサー本体に配設した。配設された保護材と各センサー本体のアクティブ面との間隙は約50μmであった。
次に、シリコンウエハとガラス基板をダイヤモンドカッターでダイシングして、本発明のセンサーチップを得た。このセンサーチップは、4.8mm×6.8mmであり、高さ約1.1mmであり、極めて小型なものであった。
Next, an adhesive (epoxy adhesive manufactured by Kyoritsu Chemical Industry Co., Ltd.) is applied to the tip of the convex portion of the protective material, and it is intermediate between the active surface of the sensor body and the area where the wiring pads are disposed. It was made to contact | abut to an area | region, and ultraviolet rays were irradiated after that at 6000 mJ / cm < 2 >. Thereby, the protective material was disposed on the sensor body. The gap between the provided protective material and the active surface of each sensor body was about 50 μm.
Next, the silicon wafer and the glass substrate were diced with a diamond cutter to obtain the sensor chip of the present invention. This sensor chip had a size of 4.8 mm × 6.8 mm, a height of about 1.1 mm, and was extremely small.

[実施例3]
凸部を一体的に有する保護材を以下のように作製した他は、実施例1と同様にして、本発明のセンサーチップを得た。
すなわち、保護材は、ガラス(旭硝子(株)製 AN100)を700℃で溶融し、カーボン製金型内に射出し、25℃まで冷却して固化させた後、カーボン製金型から取り出し、650℃でアニール(熱処理)することにより作製した。作製した保護材は、5mm×7mmの碁盤目の各面付け内に、高さ50μm、幅100μmの回廊形状(4mm×6mm)をなす凸部を備えるものであり、凸部の存在しない部位での厚みは500μmであった。
得られた本発明のセンサーチップは、4.8mm×6.8mmであり、高さ約1.1mmであり、極めて小型なものであった。
[Example 3]
A sensor chip of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that a protective material integrally having convex portions was produced as follows.
That is, the protective material was glass (AN100 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) melted at 700 ° C., injected into a carbon mold, cooled to 25 ° C. and solidified, then taken out from the carbon mold, 650 It was fabricated by annealing (heat treatment) at a temperature. The produced protective material is provided with a convex portion having a corridor shape (4 mm × 6 mm) having a height of 50 μm and a width of 100 μm in each imposition of a 5 mm × 7 mm grid, and at a portion where no convex portion exists. The thickness was 500 μm.
The obtained sensor chip of the present invention had a size of 4.8 mm × 6.8 mm, a height of about 1.1 mm, and was extremely small.

[実施例4]
まず、以下のようにして、クリアランス用凹部を備えた保護材を作製した。
厚みが550μmであるガラス基板(6インチJEIDA規格シリコンウエハ寸法に準拠)を準備した。次に、このガラス基板の一方の面にクロム膜パターンを形成(密着性向上のため)し、更に、耐酸性レジスト(東京応化工業(株)製)にてパターンを形成してマスクとした。これにより、5mm×7mmの碁盤目の各面付け中央に3.9mm×5.9mmの長方形のパターン非形成部位が存在するようにマスクパターンが形成された。次いで、上記のマスクパターンを介してフッ酸をスプレーすることにより、ガラス基板をウエットエッチングし、その後、マスクパターンをレジスト剥離液とクロム剥離剤(共に東京応化工業(株)製)を用いて除去した。これにより、深さ50μmで平坦面をなす長方形の凹部(3.9mm×5.9mm)を形成した。次に、研削ブレード(幅900μm)を用いて、各面付けの境界線上に沿って格子形状にガラス基板を研削して、略樋形状のクリアランス用凹部を形成するとともに、回廊形状の凸部を形成して保護材とした。形成したクリアランス用凹部の最深部におけるガラス基板の厚みは300μmであった。また、形成した凸部は、高さ(上記の平坦凹部の平坦面からの高さ)50μm、幅(先端部の幅)100μmの回廊形状(4mm×6mm)であった。
[Example 4]
First, the protective material provided with the recessed part for clearance was produced as follows.
A glass substrate (compliant with 6-inch JEIDA standard silicon wafer dimensions) having a thickness of 550 μm was prepared. Next, a chromium film pattern was formed on one surface of the glass substrate (to improve adhesion), and a pattern was formed with an acid resistant resist (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to obtain a mask. As a result, a mask pattern was formed such that a rectangular pattern non-formation portion of 3.9 mm × 5.9 mm was present at the center of each imposition of the 5 mm × 7 mm grid. Next, the glass substrate is wet etched by spraying hydrofluoric acid through the mask pattern, and then the mask pattern is removed using a resist stripper and a chromium stripper (both manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.). did. As a result, a rectangular recess (3.9 mm × 5.9 mm) having a depth of 50 μm and forming a flat surface was formed. Next, using a grinding blade (width: 900 μm), the glass substrate is ground in a lattice shape along the boundary line of each imposition to form a substantially bowl-shaped clearance recess, and the corridor-shaped protrusion A protective material was formed. The thickness of the glass substrate in the deepest part of the formed clearance recess was 300 μm. In addition, the formed convex portion had a corridor shape (4 mm × 6 mm) having a height (height from the flat surface of the flat concave portion) of 50 μm and a width (width of the tip portion) of 100 μm.

次いで、上記の保護材を用いた他は、実施例1と同様にして、本発明のセンサーチップを得た。このセンサーチップは、4.8mm×6.8mmであり、高さ約1.1mmであり、極めて小型なものであった。尚、ダイサーを用いて、各センサー本体の境界部位のガラス基板のみを1mmの幅で研削除去する工程では、上述のように、クリアランス用凹部が形成されているため、寸止めカットの制御が実施例1に比べ、容易であった。   Next, a sensor chip of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the above protective material was used. This sensor chip had a size of 4.8 mm × 6.8 mm, a height of about 1.1 mm, and was extremely small. In addition, in the process of grinding and removing only the glass substrate at the boundary part of each sensor body with a width of 1 mm using a dicer, as described above, the clearance recess is formed, so the dimension stop cut is controlled. Compared to Example 1, it was easier.

小型で高信頼性のセンサーチップが要求される種々の分野において適用できる。   The present invention can be applied in various fields where a small and highly reliable sensor chip is required.

本発明のセンサーチップの一実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one Embodiment of the sensor chip of this invention. 保護材に備えられた回廊形状の凸部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the corridor-shaped convex part with which the protective material was equipped. 本発明のセンサーチップの他の実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows other embodiment of the sensor chip of this invention. 本発明のセンサーチップの他の実施形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows other embodiment of the sensor chip of this invention. 本発明のセンサーチップが基板に実装される例を示す図である。It is a figure which shows the example by which the sensor chip of this invention is mounted in a board | substrate. 本発明のセンサーチップの製造方法の一実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows one Embodiment of the manufacturing method of the sensor chip of this invention. 本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows other embodiment of the manufacturing method of the sensor chip of this invention. 本発明のセンサーチップの製造方法の他の実施形態を示す工程図である。It is process drawing which shows other embodiment of the manufacturing method of the sensor chip of this invention. 保護材の作製の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of preparation of a protective material. 保護材の作製の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of preparation of a protective material.

符号の説明Explanation of symbols

1,11…センサーチップ
2,12…センサー本体
2A,12A…アクティブ面
3,13…端子
4,14…保護材
4b…クリアランス用凹部
5,15…凸部
6,16…間隙
17…表裏導通ビア
18…微細貫通孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,11 ... Sensor chip 2,12 ... Sensor main body 2A, 12A ... Active surface 3,13 ... Terminal 4,14 ... Protective material 4b ... Concave part for clearance 5,15 ... Convex part 6,16 ... Gap 17 ... Front and back conduction via 18 ... Fine through hole

Claims (4)

アクティブ面と、該アクティブ面の外側領域に複数の端子を有するセンサー本体を多面付けで作製する工程と、
一方の面に前記センサー本体の面付け位置に整合させて多面付けで回廊形状の凸部を一体的に有するとともに、各面付け毎の前記凸部の外側に格子形状でクリアランス用凹部を有する保護材を作製する工程と、
前記センサー本体のアクティブ面と端子形成領域との間に前記凸部を固着することにより前記保護材を前記センサー本体上に配設する工程と、
前記保護材の各面付け毎の前記凸部の間の前記クリアランス用凹部が存在する不要な部位の保護材を除去する工程と、
多面付けの前記センサー本体をダイシングして個々のセンサーチップを得る工程と、を有し、
前記クリアランス用凹部を、隣接する前記凸部間の保護材がアーチ形状となり、かつ、最深部における保護材の厚みが前記凸部で囲まれた領域の保護材の厚みよりも小さくなるように形成することを特徴とするセンサーチップの製造方法。
A step of producing an active surface and a sensor body having a plurality of terminals in an outer region of the active surface by multi-faceting;
Protection that has a multi-sided corridor-shaped convex part on one side, aligned with the imposition position of the sensor body, and a lattice-shaped clearance concave part outside the convex part for each imposition Producing a material;
Disposing the protective material on the sensor body by fixing the convex portion between the active surface of the sensor body and the terminal formation region;
Removing an unnecessary portion of the protective material in which the clearance concave portion exists between the convex portions for each imposition of the protective material;
Dicing the sensor body with multiple faces to obtain individual sensor chips, and
The clearance recess, Ri protective material between adjacent said projections Do an arch shape, and that a smaller than the thickness of the protective material of the thickness of the protective material is surrounded by the convex regions in the deepest portion A method of manufacturing a sensor chip, characterized in that it is formed as described above.
前記保護材を作製する工程において、前記保護材の一方の面を碁盤目状に研削および/またはエッチングして凹部を形成し、その後、該凹部をエッチングして平坦化し、前記凹部間の保護材を研削して前記クリアランス用凹部を形成するとともに前記凸部を形成することを特徴とする請求項1に記載のセンサーチップの製造方法。 In the step of manufacturing the protective material, one surface of the protective material is ground and / or etched into a grid shape to form a concave portion, and then the concave portion is etched and flattened, and the protective material between the concave portions is formed. The method for manufacturing a sensor chip according to claim 1, wherein the concave portion for clearance is formed to form the convex portion. 前記保護材を作製する工程において、保護材原料を溶融して金型内に射出し、固化することにより前記保護材を形成することを特徴とする請求項1に記載のセンサーチップの製造方法。   2. The method of manufacturing a sensor chip according to claim 1, wherein, in the step of manufacturing the protective material, the protective material is formed by melting and injecting the protective material material into a mold and solidifying. 前記金型は、カーボン製金型を使用することを特徴とする請求項3に記載のセンサーチップの製造方法。 The method for manufacturing a sensor chip according to claim 3 , wherein a carbon mold is used as the mold.
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