KR20030060603A - 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 백그라인드 공정후 테이프 잔여물을 제거할 때 유기물질(칼라필터, OCL, 마이크로렌즈)이 녹는 현상을 방지하도록 한 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법을 제공하기 위한 것으로, 이를 위한 본 발명은 단위화소가 형성된 웨이퍼 상부에 입출력패드를 형성하는 단계, 상기 입출력패드를 포함한 상기 웨이퍼 상부에 보호막을 형성하는 단계, 상기 웨이퍼의 이면을 백그라인드하는 단계, 및 상기 보호막상에 유기물질로 이루어진 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 반도체소자의 패키지에 관한 것으로, 특히 이미지센서의 패키징 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체 패키지(package) 공정에서 웨이퍼 표면에 회로패턴을 형성한 후의 처리공정으로서는, 웨이퍼의 이면을 절삭/연마하여 필요한 두께로 마무리하는 백그라인드(Back grind) 공정, 웨이퍼를 커팅(cutting)하여 개개의 칩을 분리하는 다이싱(dicing) 공정 등이 있다.
이들 각 공정에서는 웨이퍼에 기계적인 응력(mechanical stress)을 가하므로, 웨이퍼 표면의 회로패턴을 보호하거나 또는 웨이퍼를 고정하려고 웨이퍼 표면에 점착테이프를 첩부하는 공정을 별도로 마련하고 있다.
한편, 이미지센서의 경우에 패키지의 소형 경량화를 위해 전술한 백그라인드 공정을 적용할 수 있으나, 이미지센서는 빛이 칩내부로 들어가야 하므로 일반적인 회로패턴 형성후에 실시하는 백그라인드 공정을 적용하면 불량 발생률이 높아 주의가 요구되고 있다.
예컨대, 통상적인 백그라인드 공정을 적용할 경우 수율이 감소하는데, 이는 백그라인드 공정을 위해 사용하는 점착테이프의 잔여물이 마이크로렌즈위에 남아 빛을 차단하여 발생하는 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 이미지센서의 패키징시 문제점을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 포토다이오드 및 트랜지스터 등의 단위화소가 형성된 웨이퍼(11)상부에 금속간산화막(Inter Metal Oxide; IMO)(12), 보호막(13)이형성되고, 보호막(13)상에 칼라필터(14)가 형성되며, 칼라필터(14)를 평탄화층인 OCL(Over Coating Layer)층(15)이 덮고 OCL(15)상에 칼라필터(14)에 대향하여 마이크로렌즈(16)가 형성된다.
그리고, 마이크로렌즈(16)를 포함한 웨이퍼(11) 전면에 저온산화막(17)이 형성되고, 웨이퍼(11)의 일측에는 패키지를 위한 적층금속막(M1,M2)으로 된 패드가 구비된다.
상술한 바와 같은 구성을 갖는 이미지센서를 패키징하기 위해 통상의 백그라인드 공정을 실시하는 경우, 점착테이프를 웨이퍼의 표면에 부착한다.
그러나, 백그라인드 공정이 완료된 후 점착테이프를 제거할 때 잔류하는 점착테이프의 잔여물(18)은 케미컬(chemical)을 이용한 세정 공정으로 제거할 수 있지만, 백그라인드시 기계적 스트레스에 의해 마이크로렌즈(16)를 포함한 단위화소를 덮고 있는 저온산화막(LTO)(17)에 균열이 발생되는 문제가 있다.
결국, 저온산화막의 균열에 의해 생성된 틈 사이로 케미컬이 침투하여 유기물질(Organic material), 예컨대 마이크로렌즈(16), OCL(15), 칼라필터(14)를 녹이는 문제가 있다.
참고로, 저온산화막(LTO)(17)은 낮은 온도에서 증착되는 장점이 있지만, 그 품질이 떨어져 증착시의 증착온도에 의해 균열이 발생할 수 있으며, 또한 작은 힘에 의해서도 균열이 쉽게 발생하는 것으로 알려져 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 백그라인드 공정후 테이프 잔여물을 제거할 때 유기물질이 녹는 현상을 방지하는데 적합한 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 이미지센서칩의 백그라인드시 문제점을 도시한 도면,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서칩의 패키징 방법을 도시한 공정 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
21 : 웨이퍼 22 : 금속간산화막
23 : 보호막 24 : 점착테이프
25 : 테이프잔여물 26 : 칼라필터
27 : OCL 28 : 마이크로렌즈
29 : 저온산화막
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법은 단위화소가 형성된 웨이퍼 상부에 입출력패드를 형성하는 단계, 상기 입출력패드를 포함한 상기 웨이퍼 상부에 보호막을 형성하는 단계, 상기 웨이퍼의 이면을 백그라인드하는 단계, 및 상기 보호막상에 유기물질로 이루어진 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법은 단위화소와 상기 단위화소를 보호하는 보호막이 형성된 웨이퍼 상부에 상기 감광막을 도포하는 단계, 상기 웨이퍼의 이면을 백그라인드하는 단계, 및 상기 감광막을 노광 및 현상으로 패터닝하여 칼라필터, OCL 및 마이크로렌즈로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나를 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시예에 따른 이미지센서칩의 백그라인드시결함 감소 방법을 도시한 공정 단면도이다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 단위화소가 형성된 웨이퍼(21)의 소정 표면상에 제1패드(M1)를 형성한 후, 제1패드(M1)를 포함한 전면에 금속간산화막(22)을 형성한다. 이때, 제1패드(M1) 형성시, 단위화소가 형성된 부분 웨이퍼(21) 상부에도 단위화소내 트랜지스터들을 위한 금속배선(도시 생략)이 형성될 것이다.
다음으로, 제1패드(M1)를 노출시키는 콘택홀 또는 비아홀을 형성한 후, 제1패드에 연결되는 제2패드(M2)를 형성하고, 제2패드(M2)를 포함한 전면에 보호막(23)을 형성한다.
여기서, 제2패드(M2) 형성시, 단위화소내 필요한 금속배선(도시 생략)도 형성될 것이며, 제1,2패드(M1,M2)는 입출력패드이다.
상술한 보호막(23) 공정까지는 이미지센서 제조공정에서는 CMOS 공정이라 한다.
다음으로, 보호막(23)상에 칼라필터를 형성하는 대신 백그라인드 공정을 실시한다. 즉, 보호막(23)상에 점착테이프(24)를 형성한 후, 웨이퍼(11)의 이면을 백그라인드하여 웨이퍼(21)의 두께를 감소시킨다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 두께가 얇야진 웨이퍼(21a) 상부의 점착테이프(24)를 제거하는데, 이때 보호막(23)상에 테이프 잔여물(25)이 잔류하고, 잔류하는 테이프 잔여물(25)을 케미컬을 이용하여 제거한다.
도 2c에 도시된 바와 같이, 테이프 잔여물(25)을 제거한 후, 보호막(23)을 선택적으로 식각하여 제2패드(M2)를 노출시킨 후, 보호막(23)상에 칼라필터(26)를형성하고, 칼라필터(26)상에 평탄층인 OCL(27)을 형성한다.
이때, 칼라필터(26) 및 OCL(27)은 통상의 유기물질을 이용하며, OCL(27)은 선택적으로 제2패드(M2)를 제외한 웨이퍼(21a)상에만 형성된다.
계속해서, OCL(27)상에 칼라필터(26)에 대향하는 마이크로렌즈(28)를 형성한다. 이때, 마이크로렌즈(28)는 통상의 감광막을 이용한다.
다음으로, 마이크로렌즈(28)을 포함한 전면에 저온산화막(29)을 증착한 후, 저온산화막(29)을 선택적으로 식각하여 제2패드(M2)를 노출시키는 패드 식각 공정을 진행한다.
전술한 바에 의하면, 유기물질을 이용하는 공정전에 백그라인드 공정을 진행하므로써 백그라인드공정후 테이프 잔여물을 제거하기 위한 케미컬에 유기물질들이 녹는 것을 원천적으로 방지한다.
또한, 보호막 공정후 바로 백그라인드 공정을 진행하므로 백그라인드시 높은 압력의 세정(cleaning), 스크러버(scrubber)의 압력 등에 의한 칼라필터나 마이크로렌즈를 손상을 원천적으로 방지한다.
한편, 본 발명에서는 칼라필터 형성전에 백그라인드 공정을 진행하고, 후속 공정, 예컨대 칼라필터, OCL, 마이크로렌즈, 저온산화막 증착, 패드마스크/식각 및 패드마스크 스트립 공정을 진행하는데, 특히 백그라인드 공정후 웨이퍼가 얇야짐에 따라 저온산화막의 증착공정시에 웨이퍼가 받는 스트레스에 의해 웨이퍼가 휘어질 가능성이 있고, 또한 웨이퍼가 얇아져 마스크 공정에 영향을 미칠 수 있다.
그러나, 저온산화막을 증착하기 위한 공정온도가 매우 낮아 웨이퍼가 휘어질가능성이 희박하고, 또한 마스크공정이 필수적인 칼라필터, OCL, 마이크로렌즈는 임계층(Critical layer)이 아니기 때문에 이들 공정시 웨이퍼가 얇아짐에 따른 영향을 받지 않는다.
상술한 실시예에서는 보호막 공정후 칼라필터 형성전에 백그라인드 공정을 진행하였으나, 다른 실시예로서 백그라인드 공정을 패드식각 공정전에 실시하거나, 칼라필터 형성전에 실시하거나, OCL형성전에 실시하거나, 또는 마이크로렌즈 형성전에 실시한다.
즉, 통상적으로 칼라필터, OCL, 마이크로렌즈 또는 패드식각마스크는 감광막을 도포하고 노광 및 현상으로 패터닝하여 형성하는데, 감광막을 도포한 상태에서 백그라인드 공정을 위한 점착 테이프를 감광막상에 형성한다.
결과적으로, 감광막패터닝전에 백그라인드 공정을 진행하고 테이프 잔여물을 제거한 후, 감광막을 패터닝하여 칼라필터, OCL, 마이크로렌즈 또는 패드식각마스크를 형성하면 케미컬에 의해 이들이 녹는 것을 원천적으로 방지한다.
아울러, 테이프 잔여물 제거시 감광막이 잔류할 때 사용하지 못하는 케미컬이더라도 안심하고 사용할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명이 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
상술한 본 발명은 백그라인드 공정을 칼라필터 공정전에 실시하므로써 백그라인드 공정에 의한 수율의 저하를 개선시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (5)
- 단위화소가 형성된 웨이퍼 상부에 입출력패드를 형성하는 단계;상기 입출력패드를 포함한 상기 웨이퍼 상부에 보호막을 형성하는 단계;상기 웨이퍼의 이면을 백그라인드하는 단계; 및상기 보호막상에 유기물질로 이루어진 패턴을 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법.
- 제1항에 있어서,상기 유기물질로 이루어진 패턴은 칼라필터 또는 마이크렌즈를 포함함을 특징으로 하는 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법.
- 제1항에 있어서,상기 패턴을 형성하는 단계후,상기 보호막을 선택적으로 식각하여 상기 입출력패드를 오픈시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법.
- 단위화소와 상기 단위화소를 보호하는 보호막이 형성된 웨이퍼 상부에 상기 감광막을 도포하는 단계;상기 웨이퍼의 이면을 백그라인드하는 단계; 및상기 감광막을 노광 및 현상으로 패터닝하여 칼라필터, OCL 및 마이크로렌즈로 이루어진 그룹중에서 선택된 하나를 형성하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법.
- 제4항에 있어서,상기 웨이퍼의 이면을 백그라인드하는 단계는,상기 감광막상에 점착테이프를 형성하는 단계;상기 웨이퍼의 이면을 백그라인드하는 단계;상기 점착테이프를 제거하는 단계; 및상기 점착테이프 제거후 잔여물을 제거하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 이미지센서칩의 백그라인드시 결함 감소 방법.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100549324B1 (ko) * | 2003-07-22 | 2006-02-02 | 매그나칩 반도체 유한회사 | 패드 오픈용 포토레지스트를 이용한 이미지센서의 제조방법 |
| US7267603B2 (en) | 2003-10-02 | 2007-09-11 | Dongbu Electroniccs Co., Ltd. | Back grinding methods for fabricating an image sensor |
| KR100847830B1 (ko) | 2006-12-29 | 2008-07-23 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 씨모스 이미지센서의 제조 방법 |
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2002
- 2002-01-10 KR KR1020020001369A patent/KR20030060603A/ko not_active Application Discontinuation
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