JPH07112056B2

JPH07112056B2 - 固体撮像素子形成ウェハー

Info

Publication number: JPH07112056B2
Application number: JP63193871A
Authority: JP
Inventors: 克巳山本; 悟上山; 義高布施; 克昭清水; 重孝中沢
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1988-08-03
Filing date: 1988-08-03
Publication date: 1995-11-29
Anticipated expiration: 2010-11-29
Also published as: JPH0243767A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は固体撮像素子を複数形成したダイシング前のウ
ェハーにおける前記固体撮像素子チップ領域の表面の汚
れを防止できるようにした固体撮像素子形成ウェハーに
関するものである。

〔従来の技術〕

近年、集積回路技術の目覚ましい発展に伴い、テレビカ
メラなどに使用する撮像素子も固体撮像素子（主として
CCDイメージセンサ等）が主流となってきている。ここ
で、CCDイメージセンサの基本的な構成を簡単に説明す
ると、半導体基板上に感光素子とスイッチング素子そし
てキャパシタより構成した複数の画素とシフトレジスタ
とを形成し、画素毎に受ける入力像の光量に対応した電
荷を画素毎の感光素子により発生させて画素の信号とし
て画素毎のキャパシタに蓄積し、画素毎のスイッチング
素子を制御して１ライン分の画素それぞれの蓄積電荷を
１ライン分の容量を持つシフトレジスタに転送してこの
シフトレジスタよりシリアルに送り出すことにより、画
像信号を得ると云ったものである。

第３図はCCDイメージセンサの概略的な構成を示す図で
あり、（ａ）はアナログ転送走査，ラインアドレス転送
形構成、（ｂ）はフレーム転送形構成、（ｃ）はインタ
ーライン転送形構成をそれぞれ示している。これらのう
ち、前記（ａ）のアナログ転送走査、ラインアドレス転
送形構成においては、各画素PCは一定期間電荷蓄積動作
で信号電荷を蓄えた後、読み出すべき二次元配列された
画素群のうちの読み出すべき行位置を指定する垂直走査
シフトレジスタVSからの指令によりその指令された行位
置の画素群はアナログシフトレジスタとして動作し、蓄
積している信号電荷を順次図の右側に移動させるように
し、右端に来た信号は列方向のアナログシフトレジスタ
VRにより順に送り出されて出力端子OUTに導く。そして
次に垂直走査シフトレジスタVSの指令で２行目の画素行
を選択し、信号電荷を同様に出力端子OUTに導くと云っ
た方式のものである。また（ｂ）のフレーム転送形構成
は上半分の領域イメージ領域IM、下半分の領域を信号電
荷の蓄積領域CHとしてあり、イメージ領域IMには光電変
換と電荷転送の両機能を果たすイメージ領域IMの画素群
があって、ここで一定時間、入射する光情報に比例した
電荷を各画素に蓄えた後、全ての画素PCそれぞれの信号
電荷を前記蓄積領域CHに移すことにより信号電荷がなく
なったイメージ領域の画素に次の信号電荷の蓄積を行わ
せる。前記蓄積領域CHは転送／蓄積機能を持つイメージ
領域IMの画素数と同数の素子群を有しており、イメージ
領域IMの全画素の信号電荷がここにそれぞれ蓄えられた
後、蓄積領域CHより水平アナログシフトレジスタHRに画
素の各列毎に１画素ずつ送出すようにする。水平アナロ
グシフトレジスタHRは画素の列数分の容量を有し、画素
の各列毎に１画素ずつ信号電荷を受取ることで、１ライ
ン分の画像信号を得、これをシリアルに送出して１ライ
ン分の画像信号を得る。このような作業を行数分、繰返
すことで撮像管における電子ビームによるX-Y走査での
読み出し（これをフレーム転送方式と云う）と等価な走
査を実施する。

また、前記（ｃ）のインターライン転送形構成は光電変
換と信号転送を行う場所とを異ならせるようにしたもの
で、光電変換領域部が画素PCの視野となるものであっ
て、画素PCの位置に受光部を設け、この受光部により入
射光情報に比例した信号電荷を一定時間蓄え、この信号
電荷を列方向画素群における各列毎に隣接して設けられ
る列方向画素数対応の容量を持つ垂直転送用の垂直アナ
ログシフトレジスタVRに送出し、これによって全ての画
素PCそれぞれの信号電荷を画素PCそれぞれ対応の垂直ア
ナログシフトレジスタVRに移すことにより信号電荷がな
くなった画素PCに次の信号電荷の蓄積を行わせる。各列
対応の垂直アナログシフトレジスタVRはそれぞれ１画素
分ずつの信号電荷を水平アナログシフトレジスタHRの各
列対応位置に送り込み、１ライン分の画像信号を得、こ
れをシリアルに送出して１ライン分の画像信号を得る。
このような作業を行数分、繰返すことで撮像管における
電子ビームによるX-Y走査での読み出しと等価な走査を
実施する。

この他、近年広く利用されている単板カラーカメラ用の
固体撮像素子では、素子上に直接カラー・フィルタを形
成したオンチップ・フィルタ形のものがあり、この場合
はモザイク・カラー・フィルタとを組合わせが可能なイ
ンターライン転送形CCD（以下、IT-CCDと称する）が用
いられることが多い。このIT-CCDは第３図の（ｃ）で説
明したような構成であり、各画素における受光部として
例えばフォトダイオードを用いており、このフォトダイ
オードの出力を蓄積するキャパシタとして蓄積ダイオー
ドを、また、垂直アナログシフトレジスタHRとして垂直
転送CCDを用いている。そして、蓄積ダイオードに蓄積
されたフォトダイオードの出力の垂直転送CCDへの信号
電荷の送出制御にシフトゲートを用いるが、このシフト
ゲートは垂直転送CCDの転送電極を兼ねている。IT-CCD
では二次元状に配置された互いに独立な複数の画素それ
ぞれは受光部と、蓄積用のキャパシタ、キャパシタに蓄
積された信号電荷を読み出して転送するための読み出し
部である垂直転送CCDからなる。そして、この垂直転送C
CD部分は光シールドされているため、感度無効領域とな
り、画素毎の視野は受光部の占める領域のみとなって、
検出効率が悪くなる。そこでこの感度無効領域を有効に
利用するように、当該感度無効領域を含めた画素領域全
体に光電変換用のアモルファスシリコン（a-Si）層を積
層し、このアモルファスシリコン層に入射した光による
生成電荷信号を対応画素の蓄積部に蓄積して取出すよう
にしたアモルファスシリコン積層構造CCDなども登場し
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、このような各種構造のCCDイメージセンサ
は、半導体ウェハー上に複数チップ分、一度に所定の半
導体プロセスに従って処理され、形成される。そして、
オンチップ・カラーフィルタを形成してから、この半導
体ウェハーには各CCDイメージセンサ・チップを分離す
るための割り溝であるスクライブ溝を各CCDイメージセ
ンサ・チップの外周に位置させて加工し、最終工程で半
導体ウェハーをスクライブ溝に沿って割り（ダイシン
グ）、支持基板上に固定してワイヤボンディングし、素
子として完成させる。

ところで、オンチップ・カラー・フィルタを形成する場
合、半導体ウェハー上に複数チップ分、CCDイメージセ
ンサを形成し、更にこの各CCDイメージセンサのＲ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各画素上に赤フィルタ形
成工程では赤用の各画素上のみに、緑フィルタ形成工程
では緑用の各画素上のみに、青フィルタ形成工程では青
用の各画素上のみに、それぞれ可染性の透明フィルタベ
ースを形成し、これを対応する各色で染色処理して作成
する。そして、スクライブ溝を形成した状態で半製品と
して出荷し、最終工程では半導体ウェハーをスクライブ
溝に沿ってダイシングし、支持基板上に固定してワイヤ
ボンディングし、素子として完成させる。

このようにオンチップ・カラー・フィルタを形成する場
合、可染性の透明フィルタベースを形成し、これを染色
処理することが必要であり、このフィルタ形成の工程は
通常の半導体製造プロセスとは異質の染色と云う工程が
入り、しかも、染色の他に、染色済みのフィルタに対し
ては、これから染色しようとする他の色のフィルタの染
色に影響を受けないよう、防染膜を設ける防染化学処理
を行う等の防染処理を施す工程も入ることから、通常の
半導体素子の製造工程とは別にオンチップ・カラー・フ
ィルタ製造工程が必要で、これらは工程的に完全に分離
される。そのため、半導体製造プロセスにより製造され
た複数のCCDイメージセンサを形成してあるウェハーを
オンチップ・カラー・フィルタ製造工程の工場に運ん
で、フィルタを形成し、最終工程の工場に運んでマウン
トし、仕上げると云うことが必要になる。

この運搬過程で問題になるのが、CCDの画素表面の汚れ
である。特に近年では画素の微細化とそれに伴うオンチ
ップ・カラーフィルタの微細化、そして、フィルタの光
学特性の厳しい要求等の面で、高品質を保つには半導体
製造技術、染色技術それぞれの技術分野で培われた個別
の技術の利用が不可決であり、オンチップ・カラー・フ
ィルタの製造技術に勝れた印刷業界においてオンチップ
・カラー・フィルタの形成業務を担うと云った分業化が
益々進行している。そのため、オンチップ・カラー・フ
ィルタの形成されたCCDイメージセンサのウェハーを半
製品として運搬する必要が生じるが、CCDイメージセン
サは撮像素子であるから受光面を露出することになり、
ここにごみや汚れが付着すると素子不良を引起こしかね
ない。そして、ウェハーを半製品として運搬する際に、
露出する受光面をごみや汚れから完全に保護することは
至難の技である。

そこで、この発明の目的とするところは、CCDイメージ
センサを形成したウェハーを半製品として運搬する場合
にCCDイメージセンサ部分の受光面をごみや汚れから保
護することができるようにし、しかも、最終工程での取
扱いも容易にした固体撮像素子形成ウェハーを提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明は次のように構成す
る。すなわち、複数の画素により構成され、これら画素
の受光面に入射した光を信号に変換するとともに、この
変換された画素毎の信号を順次取出して出力信号を得る
ようにした固体撮像素子を複数形成したウェハーにおい
て、前記ウェハー上に形成された前記各固体撮像素子そ
れぞれの有効チップ領域をそれぞれピーリング性の保護
膜で被覆する構成とする。

〔作用〕

このような構成において、固体撮像素子を複数形成して
なるウェハー上の前記各固体撮像素子それぞれの有効チ
ップ領域をそれぞれピーリング性の保護膜で被覆してあ
り、この保護膜はごみや汚れが直接、固体撮像素子形成
領域面に付着することを防止する。そして、保護膜はピ
ーリング性のものであることから、剥離は容易であり、
固体撮像素子形成領域面にこびり付くことがないから、
ウェハーを各固体撮像素子分割後に剥離除去すれば運搬
時におけるごみやよごれから確実に保護することがで
き、ごみやよごれの付着による素子不良を防止できるよ
うになる。

従って、酸化膜等で覆うことができない。しかも、汚れ
を避けなければならない受光面と云う特殊な領域を持つ
CCDイメージセンサ等の固体撮像素子を形成したウェハ
ーを半製品として運搬する場合に、固体撮像素子部分の
受光面をごみや汚れから確実に保護することができるよ
うになり、しかも、後の工程での取扱いも容易にした固
体撮像素子形成ウェハーを提供することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図（ａ）は固体撮像素子形成ウェハーを示す平面図
であり、第１図（ｂ）は（ａ）の固体撮像素子形成ウェ
ハーに本発明を適用した状態を示す一実施例の平面図で
ある。（ａ）において、１は固体撮像素子形成ウェハー
であり、このウェハー１には半導体装置の製造プロセス
により複数の固体撮像素子２が整然と形成されている。
そして、複数の固体撮像素子２を分離するための割溝で
あるスクライブ溝３が固体撮像素子２間の隙間利用して
縦横に切込まれるように加工されて形成されており、後
の工程においてこのスクライブ溝３に沿ってウェハー１
を割ることにより各固体撮像素子２を分離する。尚、2a
は固体撮像素子２の受光面である。（ａ）のような固体
撮像素子形成ウェハー１に例えば、モザイク・カラー・
フィルタをオンチップ・フィルタとして形成した後、
（ｂ）に示すように、固体撮像素子形成ウェハー１にお
ける各固体撮像素子２の有効チップ領域、すなわち、固
体撮像素子２のチップが形成された部分の領域にピーリ
ング性被覆材料（剥離性の良い被覆材料）をコーティン
グし、保護膜４を形成する。このコーティングは個々の
固体撮像素子２の有効チップ領域の面積が比較的に広い
ことからスクリーン印刷技術等を利用して必要領域のみ
に、施すことができる。

ここで、注意を要することは複数の固体撮像素子２を分
離するための割溝であるスクライブ溝３にピーリング性
被覆材料が塗布されないようにすることである。これは
スクライブ溝３にピーリング性被覆材料が塗布される
と、固体撮像素子２の保護膜４の一部がスクライブ溝３
に入ることになり、ダイシングした際に保護膜４が剥が
れてしまうことを防ぐためである。

このようにして固体撮像素子形成ウェハー１における各
固体撮像素子２の有効チップ領域部分にピーリング性被
覆材料をコーティングし、保護膜４を形成した状態で後
工程の工場に運搬し、後工程の工場において当該ウェハ
ー１をダイシングし、個別の固体撮像素子チップに分離
する。そして、分離された固体撮像素子チップを支持基
板にマウントしてから、第２図のように固体撮像素子２
のチップ上の保護膜４を剥離し、配線を行って固体撮像
素子を完成させる。保護膜４は固体撮像素子２の有効チ
ップ領域部分に形成してあり、従って、受光面2aより外
側の範囲で、しかも、スクライブ溝にかからない領域に
形成されるので、ダイシング時に剥離することはなく、
また、剥離時には受光面2aに触れずにこれを剥がすこと
ができる。

このように本装置は、複数の画素により構成され、これ
ら画素の受光面に入射した光を信号に変換するととも
に、この変換された画素毎の信号を順次取出して出力信
号を得るようにした固体撮像素子を複数形成したウェハ
ーにおいて、前記ウェハー上に形成された前記各固体撮
像素子それぞれの有効チップ領域をそれぞれピーリング
性の保護膜で被覆する構成としたものである。そして、
ウェハー上の前記各固体撮像素子それぞれの有効チップ
領域をそれぞれピーリング性の保護膜で被覆したことに
より、この保護膜はごみや汚れが直接、固体撮像素子形
成領域面に付着することを防止する。そして、保護膜は
ピーリング性のものであることから、剥離は容易であ
り、固体撮像素子形成領域面にこびり付くことがないか
ら、ウェハーを各固体撮像素子分割後に剥離除去すれば
運搬時におけるごみやよごれから確実に保護することが
でき、ごみやよごれの付着による素子不良を防止できる
ようになる。

従って、酸化膜等で覆うことができない、しかも、汚れ
を避けなければならない受光面と云う特殊な領域を持つ
CCDイメージセンサ等の固体撮像素子を形成したウェハ
ーを半製品として運搬する場合に、固体撮像素子部分の
受光面をごみや汚れから確実に保護することができるよ
うになり、しかも、後の工程での取扱いも容易になると
云う利点が得られる。

尚、本発明は上記し、且つ図面に示す実施例に限定する
ことなくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実
施し得るものである。

〔発明の効果〕

以上、詳述したように本発明によれば、ごみやよごれの
付着による素子不良を防止できるようになり、従って、
酸化膜等で覆うことができない、しかも、汚れを避けな
ければならない受光面と云う特殊な領域を持つ固体撮像
素子を形成したウェハーを半製品として運搬する場合
に、固体撮像素子部分の受光面をごみや汚れから確実に
保護することができるようになる他、後の工程での取扱
いも容易にした固体撮像素子形成ウェハーを提供するこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を説明するための平面図、第
２図は保護膜の剥離工程を示す図、第３図は従来の一般
的なCCDイメージセンサの概略的な構成を説明するため
の図である。１…固体撮像素子形成ウェハー、２…固体撮像素子、2a
…受光面、３…スクライブ溝、４…保護膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清水克昭東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者中沢重孝東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (56)参考文献特開昭57−42009（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−21604（ＪＰ，Ａ) 実開昭56−78270（ＪＰ，Ｕ) 実開昭63−197359（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の画素により構成され、これら画素の
受光面に入射した光を信号に変換するとともに、この変
換された画素毎の信号を順次取出して出力信号を得るよ
うにした固体撮像素子を複数形成したウェハーにおい
て、前記ウェハー上に形成された前記各固体撮像素子そ
れぞれの有効チップ領域をそれぞれピーリング性の保護
膜で被覆することを特徴とする固体撮像素子形成ウェハ
ー。