JP2009277884A - 電子素子モジュールの製造方法、電子素子モジュールおよび電子情報機器 - Google Patents

Abstract

【課題】裏面に再配線されたシリコンウェハおよびガラス板が一体化した複合構造体の生産速度を高めると共に、ガラス板のチッピングを小さくしてダイシングブレードの劣化を少なくする。
【解決手段】裏面に再配線された電子素子ウェハ４とその上の接着樹脂層５（接着剤）により一定の間隔で保たれた透明ガラス板１の割断が、フルダイシングにより生じた切断間隙を通したレーザー光により為されるため、チッピングが少なく割断面の品位と割断速度が向上し、歩留まりの向上を図ることができる。また、ダイサーのダイシングブレード７は、裏面に再配線された電子素子ウェハ４の切断だけであるため、透明ガラス板１を切ることの比較において非常に切断速度が速く単位ブレード当りの処理量が上がり長寿命化を図ることができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、複数の電子素子が設けられた電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子とが貼り合わされた複合構造体を電子素子毎に切断して個片化する電子素子モジュールの製造方法、この電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュール、この電子素子モジュール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、画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器に関する。

この種の従来の電子素子モジュールは、主に、カメラモジュール（センサモジュール）としてカメラ付き携帯電話装置や携帯端末装置（ＰＤＡ）、さらにはカードカメラなどに用いられている。被写体からの画像光をそれぞれ光電変換して被写体を撮像する複数の受光部を有する電子素子としての撮像素子が複数配置された電子素子ウェハとしてのシリコンウェハとその上のガラス板とが接着樹脂層により一定の間隔を保った一体化構造になっており、この一体化した複合構造体を一括切断することにより各電子素子モジュールが個片化される。これを図１４および図１５に示している。

図１４は、ウェハレベルで一体化した従来の電子素子ウェハモジュールを模式的に示す要部縦断面図である。

図１４に示すように、ウェハレベルで一体化した従来の電子素子ウェハモジュール１００は、製造コストの低減を図るためにウェハレベルでの一括切断加工が求められ、ダイシングシート１０１上に、ウェハ裏面に再配線されその上に保護膜１０２が被覆され、さらに入出力端子１０３が適所に配置されたシリコンウェハ１０４と、その上のガラス板１０５とが接着樹脂層１０６により一定の間隔を保った状態で貼り合わされている。
図１５は、従来の電子素子ウェハモジュールから各電子素子モジュールに切断する方法を説明するための要部縦断面図である。

図１５に示すように、ウェハレベルで一体化した従来の電子素子ウェハモジュール１００から、ダイシングブレード１０７により一括切断されて、ダイシング溝１０８を残した状態で各電子素子モジュール１１０に個片化される。この場合、各電子素子モジュール１１０が切断後にばらばらにならないように、ダイシング溝１０８はダイシングシート１０１の途中まで形成されるようにダイシングブレード１０７で切断されている。

また、半導体ウェハとガラス板との複合体の切断ではなく、半導体ウェハだけをダイシングブレードなどで一括切断する方法については特許文献１、２に開示されている。また、特許文献３には、レーザにより半導体ウェハだけを一括切断する方法が開示されている。
特開２００４−３３５５８３号公報 特開２００４−８００３９号公報 特開２００２−３２９６８６号公報

上記特許文献１、２では、半導体ウェハだけを一括切断する場合であり、特許文献３では、半導体ウエハだけをレーザ光により一括切断する場合であって、前述したようなシリコンウェハとガラス板との複合構造体の切断ではない。

シリコンウェハとガラス板との複合構造体の切断の場合、脆性難削材のガラス板１０５の加工がチッピングを発生しやすく、貼り合せた後の現在の切断加工技術はダイサーかマルチブレード切断機で非常に速度を落として切断を実施している。ガラス板１０５が切断速度を拘束していることから裏面再配線を行ったシリコンウェハも同時に切断することは可能な状態にあるものの、ダイサーでシリコンウェハだけの切断速度は６０ｍｍ／秒程度（樹脂材料とシリコンウェハの複合体の場合も同等）まで上げられるが、ガラス板１０５を同時に切断すると、３〜６ｍｍ／秒程度と約１／２０の速度に極端に落ちてしまう。この場合、ダイシングブレード１０７の寿命は極端に短くなる。

本発明は、上記従来の問題を解決するもので、裏面に再配線されたシリコンウェハおよびガラス板が一体化した複合構造体の生産速度を高めると共に、ガラス板のチッピングを小さくしてダイシングブレードの劣化を少なくすることができる電子素子モジュールの製造方法、この電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュール、この電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器を提供することを目的とする。

本発明の電子素子モジュールの製造方法は、複数の電子素子が設けられた電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子とが貼り合わされた複合構造体を該電子素子毎に切断して個片化する電子素子モジュールの製造方法であって、該複合構造体を、該電子素子ウェハの裏面より該電子素子間のスクライブラインに沿って該電子素子ウェハだけのフルダイシングにより生じた切断間隙を通してレーザー光を該ガラス製の光学素子に照射して、該ガラス製の光学素子を該スクライブラインに沿ってスクライブする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。

本発明の電子素子モジュールの製造方法は、複数の電子素子が設けられた電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子とが貼り合わされた複合構造体を該電子素子毎に切断して個片化する電子素子モジュールの製造方法であって、該複合構造体を、該電子素子ウェハの裏面より該電子素子間のスクライブラインに沿って該電子素子ウェハだけのフルダイシングを行うフルダイシング工程と、該フルダイシングにより生じた切断間隙を通してレーザー光を該ガラス製の光学素子に照射して、該ガラス製の光学素子を該スクライブラインに沿ってスクライブするガラススクライブ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。

また、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法におけるフルダイシングの前工程として、裏面に再配線された前記電子素子ウェハの表面と前記ガラス製の光学素子を、接着樹脂層により一定の間隔を保って貼り付ける接着工程を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法における接着工程の前工程として、前記電子素子のサイズと同サイズにスクライブホイールにより前記ガラス製の光学素子の表面を浅くスクライブするガラス表面スクライブ工程を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法における接着工程は、前記電子素子ウェハの表面を、前記ガラス製の光学素子のスクライブ線側の面に対向するように貼り合わせる。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法における接着工程は、前記浅くスクライブしたガラス製の光学素子のスクライブ線に対して前記電子素子ウェハのスクライブラインを位置合わせして前記接着樹脂層により貼り付ける。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法において、前記接着工程と前記フルダイシングとの間に、前記電子素子ウェハと前記ガラス製の光学素子との複合構造体を、該電子素子ウェハの裏面を上にして該ガラス製の光学素子側をダイシングテープ上にテープマウントするテープマウント工程を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法において、前記スクライブラインに沿ってスクライブされたガラス製の光学素子を、該電子素子ウェハのスクライブラインに沿ってブレークするガラスブレーク工程を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法におけるガラスブレーク工程の後に、前記電子素子ウェハと前記ガラス製の光学素子との複合構造体がテープマウントされたダイシングテープを拡張して、該電子素子ウェハに複数設けられた電子素子毎に個片化する個片化工程を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法におけるフルダイシング工程は、前記電子素子ウェハと前記ガラス製の光学素子との複合構造物を、ダイサーまたはマルチブレードダイサーのチャックテーブルで固定し、上から該電子素子ウェハを撮影して電子素子間のスクライブラインを検出し、ダイシングブレードの刃先と該スクライブラインとの位置合わせを行った後に、該スクライブラインに沿って、該ダイシングブレードにより該電子素子ウェハだけを切断する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法におけるガラス製の光学素子は、透明ガラス板と、赤外線カット層が表面に設けられた透明ガラス板と、一または複数枚のレンズ板と、該透明ガラス板およびその上の一または複数枚のレンズ板と、該赤外線カット層が表面に設けられた透明ガラス板およびその上の一または複数枚のレンズ板と、プリズムと、ホログラム素子とのうちのいずれかである。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールの製造方法におけるレーザー光は、ＵＶピコ秒レーザー光またはフェムト秒レーザー光である。

本発明の電子素子モジュールは、本発明の上記電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュールであって、前記電子素子が設けられた電子素子ウェハの切断面にダイシングブレードによる切断跡が残り、前記ガラス製の光学素子の割断面に前記レーザー光の照射痕が残り、該切断面と該割断面とが整合しているものであり、そのことにより上記目的が達成される。

また、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおいて、貫通電極を有する電子素子が配設された電子素子チップと、該電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層と、該電子素子チップ上を覆い、該接着樹脂層上に固定された前記ガラス製の光学素子としての透明ガラス板とを有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおいて、貫通電極を有する電子素子が配設された電子素子チップと、該電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層と、該電子素子チップ上を覆い、該接着樹脂層上に固定され、赤外線カット層が表面に設けられた前記ガラス製の光学素子としての透明ガラス板とを有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおいて、前記電子素子に対応するように前記透明ガラス板上に接着固定された前記ガラス製の光学素子としての一または複数枚のレンズ板を更に有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおいて、貫通電極を有する電子素子が配設された電子素子チップと、該電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層と、該電子素子チップ上を覆い、該電子素子に対応するように該接着樹脂層上に固定された前記ガラス製の光学素子としての一または複数枚のレンズ板とを有する。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である。

さらに、好ましくは、本発明の電子素子モジュールにおける電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有している。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

本発明の電子情報機器は、本発明の上記電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたものであり、そのことにより上記目的が達成される。

上記構成により、以下、本発明の作用を説明する。

本発明においては、裏面に再配線された電子素子ウェハとガラス製の光学素子が接着樹脂層により一定の間隔を保って一体化した複合構造体の電子素子ウェハモジュールを切断して各電子素子モジュールを得る際に、電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子とが貼り合わされた複合構造体を、電子素子ウェハの裏面側から、電子素子間のスクライブラインに沿って電子素子ウェハだけのフルダイシングを行い、さらに、フルダイシングにより生じた切断間隙を通してレーザー光をガラス製の光学素子（例えばガラス板やレンズ板）に照射することにより、ガラス製の光学素子をスクライブラインに沿ってスクライブする。

これによって、ガラス製の光学素子チッピングを抑え高速で加工でき、ダイシングブレードの寿命を伸ばすことが可能となる。

以上により、本発明によれば、ダイサーのブレードは裏面に再配線された電子素子ウェハの切断だけであるため、ガラス製の光学素子を切ることとの比較において非常に切断速度が速く単位ブレード当りの処理量が上がり長寿命化を図ることができる。また、フルダイシングにより生じた切断間隙を通してレーザー光をガラス製の光学素子に照射するため、ガラス製の光学素子の切断にチッピングが少なく断面が高品位で割断速度が向上し、歩留まりの向上をも果たすことができる。したがって、裏面に再配線された電子素子ウェハおよびガラス製の光学素子が一体化した複合構造体の生産速度を高めると共に、ガラス製の光学素子、例えばガラス板のチッピングを小さくしてダイシングブレードの劣化を少なくすることができる。

以下に、本発明の電子素子モジュールの製造方法の実施形態１および、この電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュールの実施形態２、さらに、この電子素子モジュールの実施形態２を画像入力デバイスとして撮像部に用いた例えばカメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の実施形態３について図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態１）
図１〜図８は、本発明の実施形態１に係る電子素子モジュールの製造方法を説明するための各製造工程を模式的に示す要部縦断面図である。

本実施形態１の電子素子モジュールの製造方法は、複数の電子素子としての複数の撮像素子が設けられた電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子（ここでは透明ガラス板）とが貼り合わされた複合構造体を電子素子（撮像素子）毎に切断して個片化するものであって、ガラス表面スクライブ工程と、接着工程と、フルダイシング工程と、テープマウント工程と、ガラススクライブ工程と、ガラスブレーク工程と、個片化工程とを有している。即ち、電子素子モジュールの製造方法は、図１の光学素子としてのガラス板１の表面に、図２に示すスクライブホイール２により浅い傷（半導体チップ毎の格子状のスクライブ線１ａ）を付けるガラス表面スクライブ工程と、図３に示すように裏面に入出力端子３および再配線が設けられた電子素子ウェハ４と光学素子としての透明ガラス板１とを位置合わせして対向配置し、この電子素子ウェハ４と透明ガラス板１とを、電子素子ウェハ４上の接着樹脂層５により一定の間隔を保った状態で貼り合わせる接着工程と、これらの電子素子ウェハ４と透明ガラス板１とが一体となった複合構造体を、図４に示すようにウェハ裏面の入出力端子３側を上にした状態で透明ガラス板１をダイシングテープ６上にテープマウントするテープマウント工程と、図５に示すように一体構造のウェハ裏面から撮像素子間のスクライブラインに沿って格子状に電子素子ウェハ４だけを、ダイシングブレード７により電子素子チップ毎にフルダイシングするフルダイシング工程と、図６に示すように、このフルダイシングにより生じた電子素子ウェハ４の隙間４ａを通してウェハ裏面側より紫外線（ＵＶ）ピコ秒レーザー光をレーザー発生装置８から透明ガラス板３のスクライブライン１a上 に照射し、電子素子ウェハ４のスクライブラインに沿って透明ガラス板１をスクライブするガラススクライブ工程と、図７に示すように、レーザー光でスクライブしたスクライブラインに沿って透明ガラス板１をブレークするガラスブレーク工程と、図８に示すように、テープマウントされたダイシングテープ６を拡張して電子素子モジュール毎に個片化する個片化工程とをこの順に実行する。

ガラス表面スクライブ工程は、予め電子素子（複数の受光部で構成された個々の撮像素子）と同サイズで深さが１０〜２０μｍ程度で、割断されない程度の荷重をスクライブホイール２（ダイヤモンド刃製）にかけて、透明ガラス板１の表面に格子状にスクライブ線１ａを予め入れておく。これは、後の位置合せと共にガラス割断速度を向上させるために有効となる。

接着工程は、裏面に再配線が為された電子素子ウェハ４と透明ガラス板１が接着樹脂層５により一定の間隔を保って貼り付けられるとき、予め透明ガラス板１にチップサイズ（複数の受光部よりなる撮像素子サイズ）と同サイズで格子状にスクライブ線１ａを予め入れておき、この透明ガラス板１のスクライブ線１ａと電子素子ウェハ４のスクライブラインとの位置合せを行って、接着樹脂層５により互いの貼付けを行う。このように、ガラス面に予めスクライブ線１ａを入れる場合は、ガラス面のスクライブ線１ａと電子素子ウェハ４のスクライブラインが対向するように配置し、これらの位置合せを行って、透明ガラス板１と電子素子ウェハ４の貼り付けを行う。このこともスクライブ速度を上げることに役立つ。接着樹脂層５の厚さは、数十μｍより厚い目で一定の間隔を保ち、電子素子ウェハ４に透明ガラス板１を貼り付けて複合構造物を形成する。この接着樹脂層５の厚さは、後のフルダイシング工程のことを考えて、できるだけ厚い方がよい。

テープマウント工程は、裏面に再配線された電子素子ウェハ４とその上の接着樹脂層５（接着剤）により一定の間隔を保って接着された複合構造体を、ガラス面側にダイシングテープ６（上面に粘着層を持つ樹脂テープ）を貼り付ける。ダイシングテープ６は、紫外線（ＵＶ）で粘着力を低下でき、かつ引き伸ばしが容易にできるものが望ましい。

フルダイシング工程は、ダイシングテープ６上に貼りつけられた電子素子ウェハ４と透明ガラス板１との複合構造物を、ダイサーまたはマルチブレードダイサーのチャックテーブルで固定し、上から赤外線（ＩＲ）カメラ（ＩＲ光を検出できる顕微鏡）などで、再配線された電子素子ウェハ４の裏面を撮影し、各撮像素子間のスクライブラインを検出し、ダイサーまたはマルチブレードダイサーのダイシングブレード７（厚さ５０μｍ程度で直径が５ｃｍの円板状）のダイヤモンド刃先とスクライブラインとの位置合わせを行う。ダイサーまたはマルチブレードダイサーで裏面に再配線された電子素子ウェハ４のスクライブラインに沿って、ダイシングブレード７により電子素子ウェハ４だけを格子状に切断する。このとき、再配線された電子素子ウェハ４と透明ガラス板１は接着樹脂層５の厚さにより一定の間隔が保たれているので、電子素子ウェハ４だけを切断することができる。電子素子ウェハ４のスクライブラインに沿って縦横両辺はダイシングブレード７により隙間４ａとして約８０μｍ程度の間隙ができる。

前述したように、位置合せ後、ダイサーかまたはマルチブレードダイサーでダイシングを行うが、このときは、処理速度の関係からマルチブレードダイサーの方を用いるのが望ましい。また、高さ方向はマージンがないので電子素子ウェハ４だけを切れるように、ダ
イシングブレード７のブレード高さを精度良く管理しておく必要がある。

ガラススクライブ工程は、電子素子ウェハ４のスクライブで出来た８０μｍ程度の隙間４ａからＵＶピコ秒レーザー光を通して、電子素子ウェハ４の裏面側よりＵＶピコ秒レーザー光を透明ガラス板１の表面に入射させて、透明ガラス板１の一方周端よりＵＶピコ秒レーザー光の照射を始め、スクライブ線１ａに沿って反対側に位置する他方周端までＵＶピコ秒レーザー光の照射が途切れることなくＵＶピコ秒レーザー光を移動させて透明ガラス板１をスクライブする。このとき、ＵＶピコ秒レーザー光に代えて、高出力のフェムト秒レーザー光などを用いることができる。

ガラスブレーク工程は、縦横全ての格子状のスクライブ線１ａにレーザー照射が終了したレーザースクライブ後に、スクライブ線１ａに沿って、透明ガラス板１上の電子素子ウェハ４の裏面側（上側）が開くように、図７のように曲げて透明ガラス板１のブレークを完全に行う。

個片化工程は、ガラスブレーク後、貼り付けてあるダイシングテープ６を引き伸ばしながら、ダイシングテープ６に紫外線（ＵＶ）を照射してその粘着力を低下させ、電子素子モジュール毎にダイシングテープ６から外して個片化する。これによって、電子素子モジュールとしてのセンサモジュール１０を製造することができる。

以上により、本実施形態１によれば、裏面に再配線された電子素子ウェハ４とその上の接着樹脂層５（接着剤）により一定の間隔で保たれた透明ガラス板１の割断が、フルダイシングにより生じた切断間隙を通したレーザー光により為されるため、チッピングが少なく割断面の品位と割断速度が向上し、歩留まりの向上を図ることができる。また、ダイサーのダイシングブレード７は、裏面に再配線された電子素子ウェハ４の切断だけであるため、透明ガラス板１を切ることの比較において非常に切断速度が速く単位ブレード当りの処理量が上がり長寿命化を図ることができる。

なお、本実施形態１では、特に説明しなかったが、複合構造体を、電子素子ウェハ４の裏面より撮像素子間のスクライブラインに沿って電子素子ウェハ４だけのフルダイシングを行うフルダイシング工程と、このフルダイシングにより生じた切断間隙を通してレーザー光をガラス製の光学素子としての透明ガラス板１に照射して、透明ガラス板１をスクライブラインに沿ってスクライブするガラススクライブ工程とを有していれば、裏面に再配線された電子素子ウェハ４およびその上の透明ガラス板が一体化した複合構造体の生産速度を高めると共に、透明ガラス板１のチッピングを小さくしてダイシングブレード７の劣化を少なくすることができる本発明の目的を達成することができる。

また、本実施形態１では、ガラス製の光学素子として透明ガラス板１の場合について説明したが、これに代えて、赤外線カット層が表面に設けられた透明ガラス板、一または複数枚のレンズ板と、透明ガラス板およびその上の一または複数枚のレンズ板と、赤外線カット層が表面に設けられた透明ガラス板およびその上の一または複数枚のレンズ板、プリズムおよび、ホログラム素子のうちのいずれであってもよい。

なお、本実施形態１では、ガラススクライブ工程において、電子素子ウェハ４のスクライブで出来た隙間４ａを通して、電子素子ウェハ４の裏面側から透明ガラス板１の表面の格子状のスクライブ線１ａ上にＵＶピコ秒レーザー光を照射して、スクライブ線１ａに沿って透明ガラス板１をスクライブしたが、これに限らず、図９に示すように、裏面に再配線が為された電子素子ウェハ４と、予めスクライブ線１ａを入れていない透明ガラス板１Ａとが接着樹脂層５により一定の間隔を保って貼り付けられており、この透明ガラス板１Ａの表面に、隙間４ａを通してＵＶピコ秒レーザー光を照射することにより、透明ガラス板１Ａを電子素子ウェハ４のスクライブラインに沿ってスクライブすることができる。この場合、予め格子状のスクライブ線１ａが形成されていない透明ガラス板１Ａであっても、透明ガラス板１Ａの一方周端の端縁部に浅い割断部（傷部；切り欠き）を形成しておけば、そこからＵＶピコ秒レーザー光を照射し始めれば、光照射ライン（スクライブライン）に沿って透明ガラス板１Ａを容易に割断することができる。

また、本実施形態１では、フルダイシング工程後にレーザー光によるガラススクライブ工程を行うように別々に操作したが、これに限らず、ダイシングブレード７のすぐ後に位置をずらせてレーザー発生装置８を位置決めして設置しておけば、同じ走査で、ダイシングブレード７による電子素子ウェハ４のスクライブと、そのスクライブによる隙間４ａからのＵＶピコ秒レーザー光により透明ガラス板１をスクライブすることができる。ダイシングブレード７に対してレーザー発生装置８の方が高価であるため、複数台のダイシングブレード７に対して１台のレーザー発生装置８を用いる場合には、本実施形態１のようにフルダイシング工程後にガラススクライブ工程を行うようにする必要がある。

即ち、本実施形態１では、電子素子モジュールの製造方法として、電子素子ウェハ４と透明ガラス板１との複合構造体を、電子素子ウェハ４の裏面より撮像素子間のスクライブラインに沿って電子素子ウェハ４だけのフルダイシングを行うフルダイシング工程と、フルダイシングにより生じた切断間隙を通してＵＶピコ秒レーザー光を透明ガラス板１上に照射して、透明ガラス板１をスクライブラインに沿ってスクライブするガラススクライブ工程とを有する場合について説明したが、これに限らず、電子素子モジュールの製造方法として、電子素子ウェハ４と透明ガラス板１との複合構造体を、電子素子ウェハ４の裏面より撮像素子間のスクライブラインに沿って電子素子ウェハ４だけのフルダイシングにより生じた切断間隙４ａを通してＵＶピコ秒レーザー光を透明ガラス板１上に照射して、透明ガラス板１をスクライブラインに沿ってスクライブする工程を有するように構成してもよい。

さらに、本実施形態１のガラススクライブ工程において、ＵＶピコ秒レーザー光を透明ガラス板１上に照射するが、このとき、図１０に示すように厚さ方向の位置で面に沿った方向にライン状のレーザー入射痕Ａがあり、このライン状のレーザー入射痕Ａよりも上側が下側に比べてレーザー熱で焼けて色づいている。これは、ガラス板１をレーザー光によってスクライブした跡を示しており、透明ガラス板１上の電子素子ウェハ４にダイシングブレード７による切削痕があれば、電子素子ウェハ４をそのスクライブラインに沿ってダイシングブレード７により切断し、その切断隙間４ａからＵＶピコ秒レーザー光を通してその下の透明ガラス板１をスクライブした本発明を特定することができる。図１０はそのレーザー光条件が良好で割断面が綺麗な状態を示しており、図１１はレーザー光条件が良好ではなく、透明ガラス板１の割断面の下端縁部分に、割断痕であるシャークツースＢが発生している。要するに、透明ガラス板１と電子素子ウェハ４とが貼り合わされた複合構造体で、透明ガラス板１の厚さ方向上側にレーザー入射痕Ａがある割断面の場合であって、ダイシングブレード７による切削跡と透明ガラス板１のスクライブ跡（焼けた跡と割れた跡）とが位置的に一致して整合している場合は、本発明を適用した電子素子モジュールであると特定することができる。

即ち、本実施形態１の電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュールとしてのセンサモジュール１０には、透明ガラス板１の割断面にＵＶピコ秒レーザー光の照射痕が残っている。

以上のように、複数の電子素子としての複数の撮像素子が設けられた電子素子ウェハ４と、表面にＩＲカット層が被覆された透明ガラス板１（または透明ガラス板１）とが貼り合わされた複合積層構造体（光学素子ウェハモジュール）を切断して、個々の電子素子モジュール（センサモジュール１０）として、撮像素子毎の電子素子ウェハ４と透明ガラス板１との複合構造体が個片化される。このセンサモジュール１０に、一または複数の光学素子モジュールとしてのレンズモジュール（レンズ板）が積層されて電子素子モジュールとしての後述するセンサモジュール５０が構成されてもよい。これを実施形態２として次に説明する。

即ち、電子素子モジュールとして、貫通電極を有する電子素子としての撮像素子が配設された電子素子チップ（電子素子ウェハ４から切断された単位チップ）と、電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層５と、電子素子チップ上を覆い、接着樹脂層５上に固定された透明ガラス板１と、電子素子としての撮像素子に対応するように透明ガラス板１上に接着固定された一または複数枚の光学素子（後述する図１２ではレンズ板）とを有している。

また、電子素子モジュールとして、貫通電極を有する電子素子としての撮像素子が配設された電子素子チップ（電子素子ウェハ４から切断された単位チップ）と、電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層５と、電子素子チップ上を覆い、接着樹脂層５上に固定され、赤外線カット層が表面に設けられた透明ガラス板１と、電子素子としての撮像素子に対応するように透明ガラス板１上に接着固定された一または複数枚の光学素子（後述する図１２ではレンズ板）とを有している。

さらに、透明ガラス板１の代わりにまたはガラス板１上に一または複数のレンズ板としてのレンズモジュールなどのガラス製の光学素子モジュールが積層され、これと複数の撮像素子が設けられた電子素子ウェハ４との複合積層構造体としての電子素子ウェハモジュールが設けられ、これを、上記実施形態１のようにダイシングブレード７とＵＶピコ秒レーザー光により一括切断および割断して電子素子モジュール（図示せず）としてもよい。

即ち、電子素子モジュールとして、貫通電極を有する電子素子としての撮像素子が配設された電子素子チップ（電子素子ウェハ４から切断された単位チップ）と、電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層５と、電子素子チップ上を覆い、電子素子としての撮像素子に対応するように接着樹脂層５上に固定された一または複数枚の光学素子（例えばガラス製のレンズ板）とを有している。

以上の場合に、電子素子としては、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子であってもよいし、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子などであってもよい。

この電子素子モジュールの実施形態２として、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子と、入射光を撮像素子上に結像するための一または複数のレンズモジュールとが積層された電子素子モジュールとしてのセンサモジュールの事例について、図１２を参照しながら詳細に説明する。

（実施形態２）
図１２は、本発明の実施形態２に係るセンサモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。

図１２において、本実施形態２のセンサモジュール５０は、チップ表面に、複数の画素に対応した各光電変換部（フォトダイオード）である複数の受光部からなる撮像素子５１ａが電子素子として設けられ、貫通孔５１ｂが表面と裏面間に設けられて配線として導通した貫通ウエハ５１（上記実施形態１では半導体ウェハ４の各半導体チップに対応）と、この貫通ウエハ５１の撮像素子５１ａの周囲上に形成された樹脂接着層５２（上記実施形態１では接着樹脂５に対応）と、この樹脂接着層５２上を覆い、その表面にＩＲカット層がコーティングされたカバーガラスとして個片化されたガラス板５３（上記実施形態１ではガラス板１）と、このガラス板５３上に設けられ、撮像素子５１ａに入射光を集光させるための光学素子としての複数のレンズ板５４１〜５４３が積層されたレンズ板５４（レンズモジュール）と、これらのレンズ板５４１〜５４３を接着して固定するためのレンズ接着層５５および５６と、各レンズ板５４１〜５４３のうちの最上位置のレンズ板５４１の中央部を円形の光取入口として開口すると共に、それ以外の表面部分および、各レンズ板５４１〜５４３およびガラス板５３の側面部分を遮光する遮光部材５７とを有しており、貫通ウエハ５１上に、ガラス板５３およびレンズ板５４がこの順に互いにアライメントをとって樹脂接着層５２およびレンズ接着層５５および５６などにより上下に貼り合わされている。要するに、本実施形態２の電子素子モジュールとしてのセンサモジュール５０は、上記実施形態１の場合と同様に、貫通ウェハ５１（上記実施形態１では電子素子ウェハ４に対応）、樹脂接着層５２（上記実施形態１では樹脂接着層５に対応）およびガラス板５３（上記実施形態１では透明ガラス板１に対応）の複合構造体が電子素子モジュールとして切断されて個片化され、これに複数のレンズ板５４１〜５４３がレンズ接着層５５および５６で貼り合わされたものに遮光部材５７を上側から装着することにより本実施形態２のセンサモジュール５０が製造されている。

貫通ウエハ５１は、撮像素子５１ａ（撮像素子毎に複数の画素を構成する複数の受光部が設けられている）が配設されており、貫通ウエハ５１の厚さが１００〜２００μｍであり、その裏面から表面のパッド下に貫通する複数の貫通穴５１ｂが明けられている。この貫通穴５１ｂの側壁と裏面側は絶縁膜で覆われており、そのパッドにコンタクトを持つ配線層が貫通穴５１ｂを介して裏面まで形成されている。この配線層上および裏面にはソルダーレジストが形成され、配線層上に半田ボールが形成される部分はソルダーレジストが窓明けされて半田ボール（上記実施形態１では入出力端子３に対応）が外部に露出して形成されている。各層の形成方法は通常の半導体プロセスに使われるフォトリソ、エッチング、メッキおよびＣＶＤ法などの各種の技術によって形成が可能である。なお、ウエハ切断後、貫通ウエハ５１として、中央部に素子領域を有するセンサ基板（電子素子チップとしてのセンサチップ）を構成する。

樹脂接着層５２は、貫通ウエハ５１上の所定場所に通常のフォトリソ技術により形成され、その上に透明ガラス板５３が接着されるが、このフォトリソ技術の他にスクリーン印刷手法またはディスペンス手法を用いて形成することができる。この樹脂接着層５２は、透明ガラス板５３が固定される側の表面の一部に浅い溝（エアーパス）が形成されている。この溝は、樹脂接着層５２を形成するときに、同時にフォトリソ技術により形成が可能である。樹脂厚は３０μｍ〜３００μｍ、溝の深さは３μｍ〜２０μｍ程度である。この溝は、半導体表面上方が、透明ガラス板５３で覆われる場合に、貫通ウエハ５１上の電子素子としての撮像素子５１ａが設けられたセンサ領域の内部空間が密閉されてそこに結露が生じないようにするためであるが、後で個々のモジュールにダイシングするときに、切削水、スラリーなどもセンサ領域の内部空間内に侵入してセンサ表面上に付着し難いように途中にたまり空間領域を持つ構造となっている。空間領域を半密閉状にするための溝（エアーパス）を斜めの直線状、Ｓ字状または迷路状（ここでは斜めの直線状にしている）にしたりこれらを組み合わせたりしてある程度の距離を持たせるようにする。

さらに、樹脂接着層５２は、ここでは、撮像素子５１ａ上の空間領域から外部に連通させるための溝が形成されているだけではなく、さらに、この空間領域と溝で連通した別の空間領域を介してさらに外部と連通させるための溝が形成されている。また、樹脂接着層５２は、ウエハ切断前、各撮像素子５１ａ毎に配設され、撮像素子５１ａの領域以外の領域上および、隣接する撮像素子５１ａ間のダイシング領域以外の領域上に配設されている。樹脂接着層５２の溝に限らず、他のエアーパスが設けられていてもよく、材料的に内部と連通可能な素材構成（材料粒子が粗くまたは材質的に水分を外部と内部がエアーパス可能な材料）とされていてもよい。

レンズ板５４は、透明樹脂製または透明ガラス製のレンズ板である。このレンズ板５４において、レンズ機能を有するレンズ領域と、スペーサ機能を有するスペーサ部としての周囲のレンズこば部とで構成され、全体は同じ種類のガラスまたは樹脂材料で形成されている。これにより、所定のレンズ形状、所定のレンズ厚さのレンズ板５４１〜５４３を形成することが可能である。

本実施形態２では、形成されたレンズ板５４１〜５４３が３枚、レンズこば部分で貼り合わされた構造となっている。これらの貼り合わせには、接着部材５５および５６を用いるが、接着部材５５および５６は、遮光機能を有していてもよい。

光学素子としての複数枚のレンズ板５４は、収差補正レンズ５４３、拡散レンズ５４２および集光レンズ５４１であり（１枚の場合は集光レンズ）、レンズ板５４は、中央部分にレンズ領域が設けられ、そのレンズ領域の外周側に所定厚さを持つスペーサ部である周囲部分としてのレンズこば部分が設けられているが、それらのレンズ板５４の各外周側にそれぞれ設けられた所定厚さを持つ各スペーサ部が下からこの順に積層されて配置されている。このスペーサ部は位置決め機能を有しており、その位置決め機能は、テーパの付いた凹部と凸部またはアライメントメークで構成されている。３枚のレンズ板５４１〜５４３を接着する接着層５５および／または５６は、遮光機能を兼ねていてもよく、接着層５５および５６は、スペースを決定する固体が含有されていてもよい。

次に、この電子素子モジュールとしてのセンサモジュール５０を用いた完成品を実施形態３として、本実施形態２のセンサモジュール５０を撮像部に用いるかまたは、他の電子素子モジュールを例えば情報記録再生部に用いた電子情報機器を図面を参照しながら詳細に説明する。
（実施形態３）
図１３は、本発明の実施形態３として、本発明の実施形態２のセンサモジュール５０を撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。

図１３において、本実施形態３の電子情報機器９０は、上記実施形態２のセンサモジュール５０からの撮像信号を各種信号処理してカラー画像信号を得る固体撮像装置９１と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を記録用に所定の信号処理した後にデータ記録可能とする記録メディアなどのメモリ部９２と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を表示用に所定の信号処理した後に液晶表示画面などの表示画面上に表示可能とする液晶表示装置などの表示手段９３と、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号を通信用に所定の信号処理をした後に通信処理可能とする送受信装置などの通信手段９４とを有している。なお、この電子情報機器９０として、これに限らず、固体撮像装置９１の他に、メモリ部９２と、表示手段９３と、通信手段９４と、プリンタなどの画像出力手段９５とのうちの少なくともいずれかを有していてもよい。

この電子情報機器９０としては、前述したように例えばデジタルビデオカメラ、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、ドアホンカメラ、車載用後方監視カメラなどの車載用カメラおよびテレビジョン電話用カメラなどの画像入力カメラ、スキャナ、ファクシミリ、カメラ付き携帯電話装置および携帯端末装置（ＰＤＡ）などの画像入力デバイスを有した電子機器が考えられる。

したがって、本実施形態２によれば、この固体撮像装置９１からのカラー画像信号に基づいて、これを表示画面上に良好に表示したり、これを紙面にて画像出力装置９５により良好にプリントアウト（印刷）したり、これを通信データとして有線または無線にて良好に通信したり、これをメモリ部９２に所定のデータ圧縮処理を行って良好に記憶したり、各種データ処理を良好に行うことができる。

なお、上記実施形態２の電子情報機器９０に限らず、本発明の電子素子モジュールを情報記録再生部に用いたピックアップ装置などの電子情報機器であってもよい。この場合のピックアップ装置の光学素子としては、出射光を直進させて出射させると共に、入射光を曲げて所定方向に入射させる光学機能素子（例えばホログラム光学素子）である。また、ピックアップ装置の電子素子としては、出射光を発生させるための発光素子（例えば半導体レーザ素子またはレーザチップ）および入射光を受光するための受光素子（例えばフォトＩＣ）を有している。

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。

本発明は、複数の電子素子が設けられた電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子とが貼り合わされた複合構造体を該電子素子毎に切断して個片化する電子素子モジュールの製造方法、この電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュール、この電子素子モジュール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、画像入力カメラ、スキャナ装置、ファクシミリ装置、カメラ付き携帯電話装置などの電子情報機器の分野において、裏面に再配線された電子素子ウェハ４とその上の接着樹脂層５（接着剤）により一定の間隔で保たれた透明ガラス板１の割断が、フルダイシングにより生じた切断間隙を通したレーザー光により為されるため、チッピングが少なく割断面の品位と割断速度が向上し、歩留まりの向上を図ることができる。また、ダイサーのダイシングブレード７は、裏面に再配線された電子素子ウェハ４の切断だけであるため、透明ガラス板１を切ることの比較において非常に切断速度が速く単位ブレード当りの処理量が上がり長寿命化を図ることができる。

本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法を説明するためのガラス表面スクライブ工程で用いるガラス板の断面図である。 図１のガラス板を用いたガラス表面スクライブ工程を説明するための要部縦断面図である。 本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法における接着工程を説明するための要部縦断面図である。 本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法におけるテープマウント工程を説明するための要部縦断面図である。 本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法におけるフルダイシング工程を説明するための要部縦断面図である。 本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法におけるガラススクライブ工程を説明するための要部縦断面図である。 本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法におけるガラスブレーク工程を説明するための要部縦断面図である。 本発明の実施形態１に係る半導体装置の製造方法における個片化工程（エキスパンド工程）を説明するための要部縦断面図である。 スクライブなしガラス板と裏面再配線の電子素子ウェハとの貼り合せを模式的に示す要部縦断面図である。 レーザー光条件が良好で割断面が綺麗な状態を模式的に示すガラス板の割断面である。 レーザー光条件が良好ではなく、透明ガラス板の割断面の下端縁部分に、割断痕であるシャークツースが発生した場合を模式的に示すガラス板の割断面である。 本発明の実施形態２に係るセンサモジュールの要部構成例を示す縦断面図である。 本発明の実施形態３として、本発明の実施形態２のセンサモジュールを撮像部に用いた電子情報機器の概略構成例を示すブロック図である。 ウェハレベルで一体化した従来の電子素子ウェハモジュールを模式的に示す要部縦断面図である。 従来の電子素子ウェハモジュールから各電子素子モジュールに切断する方法を説明するための要部縦断面図である。

符号の説明

１ ガラス板
１ａ スクライブ線
３ 入出力端子
４ 電子素子ウェハ
４ａ 隙間
５ 接着樹脂層
６ ダイシングテープ
７ ダイシングブレード
８ レーザー発生装置
１０、５０ センサモジュール
５１ 貫通ウエハ
５１ａ 撮像素子５１ａ（電子素子）
５１ｂ 貫通孔
５２ 樹脂接着層
５３ ガラス板
５４、５４１〜５４３ レンズ板
５５、５６ レンズ接着層
５７ 遮光部材
９０ 電子情報機器
９１ 固体撮像装置
９２ メモリ部
９３ 表示手段
９４ 通信手段
９５ 画像出力手段

Claims (21)

1. 複数の電子素子が設けられた電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子とが貼り合わされた複合構造体を該電子素子毎に切断して個片化する電子素子モジュールの製造方法であって、
   該複合構造体を、該電子素子ウェハの裏面より該電子素子間のスクライブラインに沿って該電子素子ウェハだけのフルダイシングにより生じた切断間隙を通してレーザー光を該ガラス製の光学素子に照射して、該ガラス製の光学素子を該スクライブラインに沿ってスクライブする工程を有する電子素子モジュールの製造方法。
2. 複数の電子素子が設けられた電子素子ウェハの表面とガラス製の光学素子とが貼り合わされた複合構造体を該電子素子毎に切断して個片化する電子素子モジュールの製造方法であって、
   該複合構造体を、該電子素子ウェハの裏面より該電子素子間のスクライブラインに沿って該電子素子ウェハだけのフルダイシングを行うフルダイシング工程と、該フルダイシングにより生じた切断間隙を通してレーザー光を該ガラス製の光学素子に照射して、該ガラス製の光学素子を該スクライブラインに沿ってスクライブするガラススクライブ工程とを有する電子素子モジュールの製造方法。
3. 前記フルダイシングの前工程として、裏面に再配線された前記電子素子ウェハの表面と前記ガラス製の光学素子を、接着樹脂層により一定の間隔を保って貼り付ける接着工程を更に有する請求項１または２に記載の電子素子モジュールの製造方法。
4. 前記接着工程の前工程として、前記電子素子のサイズと同サイズにスクライブホイールにより前記ガラス製の光学素子の表面を浅くスクライブするガラス表面スクライブ工程を更に有する請求項３に記載の電子素子モジュールの製造方法。
5. 前記接着工程は、前記電子素子ウェハの表面を、前記ガラス製の光学素子のスクライブ線側の面に対向するように貼り合わせる請求項４に記載の電子素子モジュールの製造方法。
6. 前記接着工程は、前記浅くスクライブしたガラス製の光学素子のスクライブ線に対して前記電子素子ウェハのスクライブラインを位置合わせして前記接着樹脂層により貼り付ける請求項４または５に記載の電子素子モジュールの製造方法。
7. 前記接着工程と前記フルダイシングとの間に、前記電子素子ウェハと前記ガラス製の光学素子との複合構造体を、該電子素子ウェハの裏面を上にして該ガラス製の光学素子側をダイシングテープ上にテープマウントするテープマウント工程を更に有する請求項３に記載の電子素子モジュールの製造方法。
8. 前記スクライブラインに沿ってスクライブされたガラス製の光学素子を、該電子素子ウェハのスクライブラインに沿ってブレークするガラスブレーク工程を更に有する請求項１または２に記載の電子素子モジュールの製造方法。
9. 前記ガラスブレーク工程の後に、前記電子素子ウェハと前記ガラス製の光学素子との複合構造体がテープマウントされたダイシングテープを拡張して、該電子素子ウェハに複数設けられた電子素子毎に個片化する個片化工程を更に有する請求項８に記載の電子素子モジュールの製造方法。
10. 前記フルダイシング工程は、前記電子素子ウェハと前記ガラス製の光学素子との複合構造物を、ダイサーまたはマルチブレードダイサーのチャックテーブルで固定し、上から該電子素子ウェハを撮影して電子素子間のスクライブラインを検出し、ダイシングブレードの刃先と該スクライブラインとの位置合わせを行った後に、該スクライブラインに沿って、該ダイシングブレードにより該電子素子ウェハだけを切断する請求項１または２に記載の電子素子モジュールの製造方法。
11. 前記ガラス製の光学素子は、透明ガラス板と、赤外線カット層が表面に設けられた透明ガラス板と、一または複数枚のレンズ板と、該透明ガラス板およびその上の一または複数枚のレンズ板と、該赤外線カット層が表面に設けられた透明ガラス板およびその上の一または複数枚のレンズ板と、プリズムと、ホログラム素子とのうちのいずれかである請求項１または２に記載の電子素子モジュールの製造方法。
12. 前記レーザー光は、ＵＶピコ秒レーザー光またはフェムト秒レーザー光である請求項１または２に記載の電子素子モジュールの製造方法。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の電子素子モジュールの製造方法により製造された電子素子モジュールであって、前記電子素子が設けられた電子素子ウェハの切断面にダイシングブレードによる切断跡が残り、前記ガラス製の光学素子の割断面に前記レーザー光の照射痕が残り、該切断面と該割断面とが整合している電子素子モジュール。
14. 貫通電極を有する電子素子が配設された電子素子チップと、
    該電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層と、
    該電子素子チップ上を覆い、該接着樹脂層上に固定された前記ガラス製の光学素子としての透明ガラス板とを有する請求項１３に記載の電子素子モジュール。
15. 貫通電極を有する電子素子が配設された電子素子チップと、
    該電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層と、
    該電子素子チップ上を覆い、該接着樹脂層上に固定され、赤外線カット層が表面に設けられた前記ガラス製の光学素子としての透明ガラス板とを有する請求項１３に記載の電子素子モジュール。
16. 前記電子素子に対応するように前記透明ガラス板上に接着固定された前記ガラス製の光学素子としての一または複数枚のレンズ板を更に有する請求項１４または１５に記載の電子素子モジュール。
17. 貫通電極を有する電子素子が配設された電子素子チップと、
    該電子素子チップ上の所定領域に形成された接着樹脂層と、
    該電子素子チップ上を覆い、該電子素子に対応するように該接着樹脂層上に固定された前記ガラス製の光学素子としての一または複数枚のレンズ板とを有する請求項１３に記載の電子素子モジュール。
18. 前記電子素子は、被写体からの画像光を光電変換して撮像する複数の受光部を有する撮像素子である請求項１３に記載の電子素子モジュール。
19. 前記電子素子は、出射光を発生させるための発光素子および入射光を受光するための受光素子を有している請求項１３に記載の電子素子モジュール。
20. 請求項１８に記載の電子素子モジュールを画像入力デバイスとして撮像部に用いた電子情報機器。
21. 請求項１９に記載の電子素子モジュールを情報記録再生部に用いた電子情報機器。