JPH06224397A

JPH06224397A - 固体撮像装置の製造方法

Info

Publication number: JPH06224397A
Application number: JP5010346A
Authority: JP
Inventors: Hideo Yamanaka; 英雄山中
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-01-26
Filing date: 1993-01-26
Publication date: 1994-08-12
Anticipated expiration: 2017-06-17
Also published as: JP3291805B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ダスト付着の生じないウェハ裏面研削を可能
にして、画像欠陥のない固体撮像装置を提供する。【構成】オンチップレンズまで形成されたウェハ上に
ＵＶテープを貼った後、裏面研削を行ない、その後ＵＶ
照射を行なってＵＶテープを剥離する。裏面研削時にＵ
Ｖテープが緩衝として作用し、オンチップレンズのダメ
ージを防止する。また、オンチップレンズまでダスト付
着がなく形成できる。このため、画像欠陥を低減でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、画像欠陥を低減する
固体撮像装置の製造方法に関するものである。その利用
分野としては、ＣＣＤ撮像素子やリニアセンサ等があ
る。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来の
固体撮像装置の製造では、カラーフィルタ及びオンチッ
プレンズを形成する前に、ウェハの裏面研削を行なって
いる。カラーフィルタ及びオンチップレンズを形成する
前の構造は、例えば図７に示すように、ウェハ２１上に
ゲート絶縁膜２４，転送電極としてのポリシリコン膜２
５，シリコン酸化膜２６，ポリシリコン膜２７が受光領
域ａを除く位置にパターニングされている。また、その
上に全面に亘ってＳｉＯ₂膜２８が形成され、遮光用Ａ
ｌ膜２９が電荷転送領域６を覆うように形成されてい
る。さらに、ＳｉＮ膜３０が堆積され、その上に平坦化
膜３１が形成されている。

【０００３】即ち、このようにカラーフィルタ及びオン
チップレンズを形成する前のウェハに対して、図８に示
すフローチャートのようなプロセスを行なっている。

【０００４】先ず、図９（Ａ）に示すように、ウェハ２
１上に耐酸性のレジスト２２を塗布する（ステップ１
１）。そして、図９（Ｂ）に示すように、レジスト２２
上に裏面研削時の荷重を緩和するために硬質テープ２３
を貼り付ける（ステップ１２）。この状態で、図９
（Ｃ）のように、ウェハ２１の裏面研削，裏面エッチン
グを行なう（ステップ１３）。なお、裏面研削工程を行
なう理由は、裏面から安定したアース電位をとるために
裏面にＴｉ−Ａｕ膜を形成するためと、ウェハ裏面に形
成されている酸化膜やシリコンナイトライド膜等がペレ
タイズ後にはがれてダストが多発するのを未然に防止す
るためである。また、その他の理由として、後工程で行
なうダイシングの際に、裏面の酸化膜等がダイシングブ
レードの目つぶれを起し、それに伴ってＳｉダストが多
発することを防止するためである。なお、この裏面研削
には、クリープフィールド方式やインフィード方式があ
る。

【０００５】また、裏面エッチングは、裏面研削時の歪
を除去してチップ強度を向上させると共に、裏面研削で
平坦度が損われた面を平坦にするために行なわれる。そ
の方法は、フッ酸（ＨＦ）：硝酸（ＨＮＯ₃）＝１：１
０のエッチング液で１０〜２０μｍエッチングするな
お、裏面エッチングを施さない場合には、以下に示す問
題が生ずる。

【０００６】（１）裏面研削時のウェハの反りは、カラ
ーフィルタ及びオンチップマイクロレンズ形成での寸法
バラツキ（パターン不均一）等の不具合をもたらし品質
が低下する。

【０００７】（２）カラーフィルタ及びオンチップマイ
クロレンズ形成工程の装置により裏面研削面がこすれて
Ｓｉダストが多発し、ダスト付着による黒キズ等の画像
欠陥が生じ易くなる。

【０００８】（３）製造装置にウェハ端が当たってウェ
ハ割れやカケが発生し易くなる。

【０００９】次に、図９（Ｄ）に示すように、硬質テー
プ２３を剥離する（ステップ１４）。そして、図９
（Ｅ）に示すように、レジスト２２を剥離液を用いて剥
離する（ステップ１５）。次いで、ウェハ洗浄を行ない
（ステップ１６）、その後カラーフィルタ及びオンチッ
プレンズを形成する。

【００１０】しかしながら、裏面研削後のレジスト剥離
工程や洗浄工程は、ウェット工程であるため、ウェハ面
へのダスト残りは避けられないものであった。このダス
トは、カラーフィルタやオンチップレンズを形成する前
にウェハ面に付着したものであるため、この上にこれら
を形成すると、所謂黒キズ等の画像欠陥を生じる。この
ため、固体撮像装置としては、著しく品質が悪いものと
なり、生産歩留を低下させる問題があった。

【００１１】このようなウェハの裏面研削に伴なう問題
を解決させる方法として、予めウェハの厚さを薄くして
裏面研削を省略することが考えられる。しかし、この場
合は工程内でのウェハの割れが多発したり、熱処理によ
るウェハの反りがカラーフィルタ及びオンチップマイク
ロレンズ形成での寸法バラツキ等の不具合、さらに前述
のハガレによるダスト、ダイシングブレードの目つぶれ
などの問題があり採用できないものであった。

【００１２】この発明が解決しようとする課題は、カラ
ーフィルタやオンチップレンズ等にダメージを与えるこ
となく、しかもダスト付着のない固体撮像装置を作成す
るには、どのような手段を講じればよいかという点にあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そのような課題を解決す
るものとして、この発明においては次に説明するような
固体撮像装置の製造方法を採用した。

【００１４】この出願の請求項１記載の発明は、受光領
域と電荷転送領域が形成された半導体基板上に少なくと
もオンチップレンズを形成する工程と、前記半導体基板
上の全面に表面保護テープを貼る工程と、該半導体基板
の裏面研削を行なう工程と、前記表面保護テープを剥離
する工程と、を備えることを、その構成としている。

【００１５】また、この出願の請求項２記載の発明は、
上記表面保護テープをＵＶ照射硬化型テープ又は界面活
性剤を含む接着テープとしたことを構成としている。

【００１６】さらに、この出願の請求項３記載の発明
は、上記表面保護テープを耐酸性のものとしたことを構
成としている。

【００１７】

【作用】この出願の請求項１記載の発明においては、オ
ンチップレンズ形成後の半導体基板（ウェハ）上全面に
表面保護テープを貼るため、表面保護テープにより、基
板の裏面研削時の荷重を緩衝し、オンチップレンズ等へ
の物理的ダメージを防止する作用を奏する。また、固体
撮像素子の形成からオンチップレンズの形成まで連続し
て作成できるため、ダスト付着が起る余地がない。この
ため、ダスト付着による黒キズ等の画像欠陥を低減する
作用がある。

【００１８】また、この出願の請求項２記載の発明にお
いては、上記作用に加えて、表面保護テープの剥離が容
易となる。ＵＶ照射硬化型テープは、紫外光により硬化
し接着力が極度に低下し、糊残りがなく剥離し易くなる
作用がある。このため、剥離洗浄が不要で間接材料費及
び作業工数を削減できる。また、界面活性剤を含む接着
テープは、接着剤粒子を界面活性剤粒子で包囲している
ため、剥離後に糊残りを水洗で容易に除去できる作用が
ある。これらの表面保護テープを用いることで、テープ
剥離時に下地（オンチップレンズ等）にダメージを与え
ることが回避できる。

【００１９】さらに、この出願の請求項３記載の発明
は、表面保護テープが耐酸性を有するため、半導体基板
の裏面研削後に裏面エッチングを行なっても、酸性のエ
ッチング液からウェハ面を保護する作用がある。

【００２０】

【実施例】以下、この発明に係る固体撮像装置の製造方
法の詳細を図面に示す実施例に基づいて説明する。な
お、従来装置と同一の部分は同一の符号を付して説明を
省略する。

【００２１】この実施例は、ＣＣＤ撮像装置にこの発明
を適用したものであって、チップ領域内に多数の受光領
域と、これに付帯する電荷転送領域が形成されたウェハ
を用いる。

【００２２】先ず、本実施例は、図２に示すように、周
知の製造技術により、カラーフィルタ３２及びオンチッ
プレンズ３３までが形成されたウェハ２１を用意する。

【００２３】このウェハ２１に対して、図１に示すフロ
ーチャートのプロセスを行なう。以下、図３〜図６に従
って工程を説明する。

【００２４】オンチップレンズまで形成されたウェハ２
１上に、図３に示すように、耐酸性のＵＶ照射硬化型テ
ープ（以下、ＵＶテープという）３４を全面に貼り付け
る（ステップ１）。このＵＶテープ３４は、ＵＶ照射後
の剥離後の糊残りを少なくするためにできるだけＵＶ樹
脂量及び架橋剤の含有量の多いもの、即ち架橋密度が高
くなる接着剤を備えたものを用いる。

【００２５】次に、図４に示すように、ウェハ２１の裏
面研削を周知の技術で行なった後、裏面のウェットエッ
チングを行なう（ステップ２）。

【００２６】その後、ＵＶテープ３４に５００〜１００
０（ｍｊ／ｃｍ²）のＵＶ光を照射し、ＵＶテープ３４
を剥離する（ステップ３）と、図６に示すようなウェハ
２１だけの状態となる。ＵＶテープ３４の剥離は、ＵＶ
光照射後は容易であり、オンチップレンズ３３に接着剤
が残留することはない。なお、５００〜１０００ｍｊ／
ｃｍ²のＵＶ光は、カラーフィルタの変色等の問題は生
じない。

【００２７】このようにして、裏面研削されたウェハ２
１は、所望の厚さに加工され、後工程のダイシング工程
により、チップに切断される。

【００２８】本実施例によれば、オンチップレンズ３３
まで加工されたウェハ２１に表面保護テープとしてのＵ
Ｖテープ３４を貼ることにより、裏面エッチング時にエ
ッチング液からオンチップレンズ３３を保護することが
できる。また、裏面研削工程を、オンチップレンズ形成
後に行なうため、ウェハ面へのダストの付着がない状態
でオンチップレンズまで形成できる。このため、画像欠
陥のない良質な固体撮像装置を作成できる。

【００２９】以上、実施例について説明したが、この発
明は、これに限定されるものではなく、各種の材量変更
や構造変更が可能である。例えば、上記実施例において
は、表面保護テープとしてＵＶテープ３４を用いたが、
この他界面活性剤を含む接着テープを用いることも可能
である。この接着テープは、接着剤粒子のまわりを界面
活性剤が包囲するものであり、裏面研削後の剥離後に水
洗で糊を容易に除去できる。このため、オンチップレン
ズやカラーフィルタを損傷させることがない。

【００３０】また、上記実施例においては、裏面研削後
に、裏面エッチングを施したため、表面保護テープが耐
酸性のものを用いたが、裏面エッチングを行なわないプ
ロセスでは、表面保護テープが耐酸性でなくともよい。

【００３１】さらに、上記実施例は、カラーフィルタを
備えたもので本発明を適用したが、カラーフィルタを有
しない固体撮像装置に適用することも可能であり、ライ
ンセンサも勿論本発明を適用することができる。

【００３２】この他、本発明の構成の要旨の範囲で各種
の設計変更が可能である。

【００３３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、この出
願の請求項１〜３記載の発明によれば、以下に説明する
効果がある。

【００３４】（イ）表面保護テープにより裏面研削時の
衝撃・荷重を緩衝するため、マイクロレンズやカラーフ
ィルタにダメージがなく、良好な裏面研削ができる。

【００３５】（ロ）半導体基板にオンチップレンズを形
成する工程までダスト付着が防止できるため、黒キズ等
の画像欠陥を低減できる。

【００３６】（ハ）表面保護テープの剥離処理が容易で
あるため、間接材料費や作業工数を削減できる。

【００３７】（ニ）オンチップレンズ表面にパーティク
ルが付着している場合は、表面保護テープを剥離すると
きに一緒に除去できるため、歩留がさらに向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すフローチャート。

【図２】本発明の実施例で用いた試料の要部断面図。

【図３】本発明の実施例の工程を示す要部断面図。

【図４】本発明の実施例の工程を示す要部断面図。

【図５】本発明の実施例の工程を示す要部断面図。

【図６】本発明の実施例の工程を示す要部断面図。

【図７】従来例で用いた試料の要部断面図。

【図８】従来例の工程を示すフローチャート。

【図９】（Ａ）〜（Ｅ）は従来の工程を示す要部断面
図。

【符号の説明】

２１…ウェハ３２…カラーフィルタ３３…オンチップレンズ３４…ＵＶテープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 21/78 Ｐ 8617−4ＭＭ 8617−4Ｍ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】受光領域と電荷転送領域が形成された半
導体基板上に少なくともオンチップレンズを形成する工
程と、前記半導体基板上の全面に表面保護テープを貼る
工程と、該半導体基板の裏面研削を行なう工程と、前記
表面保護テープを剥離する工程と、を備えることを特徴
とする固体撮像装置の製造方法。
【請求項２】上記表面保護テープは、ＵＶ照射硬化型
テープ又は界面活性剤を含む接着テープである請求項１
記載に係る固体撮像装置の製造方法。
【請求項３】上記表面保護テープは耐酸性を有する請
求項１又は請求項２記載に係る固体撮像装置の製造方
法。