(57)【要約】【課題】外観不良および光学性能の劣化を生じさせることを抑制し、かつウェハから取り出せるチップ数の減少を抑制できるウェハレベルパッケージの製造方法を提供すること。【解決手段】ウェハレベルパッケージの製造方法において、複数のウェハのうち最上面または最下面に位置するウェハ（１）に備えられた光学面に隣接して設けられれ、該光学面よりも高い台座部（２）を押圧して、当該複数のウェハを接合する第１のステップと、前記台座部（２）を削る第２のステップと前記第２のステップの後に、複数のウェハレベルパッケージに分離させる第３のステップと、を含むことを特徴とする。【選択図】図４
2015167202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハレベルパッケージの製造方法において、
複数のウェハのうち最上面または最下面に位置するウェハに備えられた光学面に隣接して設けられ、該光学面よりも高い台座部を押圧して、当該複数のウェハを接合する第１のステップと、
前記台座部を削る第２のステップと、
前記第２のステップの後に、複数のウェハレベルパッケージに分離させる第３のステップと、を含むことを特徴とするウェハレベルパッケージの製造方法。
【請求項２】
前記第２のステップにおいて、前記最上面または最下面に位置するウェハのみを削ることを特徴とする請求項１に記載のウェハレベルパッケージの製造方法。
【請求項３】
前記第２のステップにおいて、前記台座部のみを削ることを特徴とする請求項１または２に記載のウェハレベルパッケージの製造方法。
【請求項４】
前記第２のステップにおいて、前記台座部と、前記最上面または最下面に位置するウェハの前記台座部直下の部分と、を削ることを特徴とする請求項１または２に記載のウェハレベルパッケージの製造方法。
【請求項５】
前記第３のステップで複数のウェハレベルパッケージに分離させるために用いる第２のダイシングブレードは、前記第２のステップで前記台座部を削る第１のダイシングブレードよりも薄いことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のウェハレベルパッケージの製造方法。
【請求項６】
前記光学面は、反射防止膜を備えるレンズ面であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載のウェハレベルパッケージの製造方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載のウェハレベルパッケージの製造方法により製造されたことを特徴とするウェハレベルパッケージ。
【請求項８】
複数のウェハのうち最上面または最下面に位置するウェハに備えられた光学面に隣接して設けられた台座部を押圧して、当該複数のウェハを接合する第１のステップと
前記台座部を削る第２のステップと、
前記第２のステップの後に、前記複数のウェハのすべてに亘りカットする第３のステップと、を含むことを特徴とするウェハのカット方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハレベルパッケージの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体回路やＭＥＭＳ（Micro  Electro  Mechanical  Systems）の分野においては、パッケージングコストを低減するためにウェハレベルで接合し、個片化する、ウェハレベルパッケージングが研究開発されている。
ここで、赤外線センサやイメージセンサなどの光学系センサの場合、センサ入力面側に接合されるものは光学ウィンドウまたはレンズになることが一般的である（例えば、特許文献１参照：特開２０１２−１９８１９１号公報）。光学ウィンドウまたはレンズ表面は傷、汚れに対し厳しく管理されており、さらにセンサに応じて反射防止膜などの処理が施されている。このため、光学系センサがウェハレベル接合される際には光学ウィンドウまたはレンズ表面を傷つけないような工夫が必要である。
【０００３】
この工夫としては、例えば光学ウィンドウまたはレンズ表面形状を保護できるカバー材を挟んで接合する工法がある。しかしながら、この工法はコストアップになり、異種部材を挟むことで接合条件が複雑になる。
このため、光学ウィンドウまたはレンズウェハ形状で工夫することが一般的で、例えば光学ウィンドウまたはレンズ表面よりも高い台座部分を設け、その高い台座部分のみが接合機と接するようにして接合処理を行い、ダイサーなどで個片化する工法が既に知られている。
【０００４】
しかしながら今までの工法では、接合用に高くした台座部分を有した光学ウィンドウまたはレンズウェハとセンサ部ウェハ（またはさらに端子部ウェハが接合されている場合もある層構造のウェハ）をダイシングする際に、各層接合部を多く残し光学ウィンドウまたはレンズのダメージを少なくしてカットし、個片化した際の外形を維持する必要があった。
ところが、光学ウィンドウまたはレンズの接合用に高くした台座部分は２層または３層構造のウェハをカットする際に極端に薄く残る。例えば、接合に耐え得る幅として２００μｍの幅で光学ウィンドウまたはレンズ部を保護していた場合、ダイシングブレード１００μｍでカットすると片側５０μｍの壁様の構造が残る。このため、全て切断し、後の工程を経て出荷するまでに、この５０μｍ程度の壁様の構造を維持できず、欠けや崩れが発生し外観不良と認識される。また、カット時のスラッジや洗浄液などが壁様の構造物の裾部に溜まり、光学的に悪影響を及ぼす汚れとなるという問題があった。
【０００５】
そこで、例えば接合用に高くした台部を残さないよう２００μｍ以上の幅のブレードで一括カットしてしまうことも考えられるが、接合されるセンサウェハ、端子部ウェハの切断代も同等に必要になること、さらに接合代が必要なためにウェハから取得できるチップ数が激減してしまいコストアップになるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、以上の従来技術に鑑みてなされたものであり、外観不良および光学性能の劣化を生じさせることを抑制し、かつウェハから取り出せるチップ数の減少を抑制できるウェハレベルパッケージの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法は、複数のウェハのうち最上面または最下面に位置するウェハに備えられた光学面に隣接して設けられ、該光学面よりも高い台座部を押圧して、当該複数のウェハを接合する第１のステップと、前記台座部を削る第２のステップと、前記第２のステップの後に、複数のウェハレベルパッケージに分離させる第３のステップと、を含むことを特徴とする
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、外観不良および光学性能の劣化を生じさせることを抑制し、かつウェハから取り出せるチップ数の減少を抑制できるウェハレベルパッケージの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法に用いられるウェハレベルパッケージ（個片化前）の構成を示す断面模式図である。
【図２】本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第１のダイシング時の構成を示す断面概略図である。
【図３】本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第１のダイシング後の構成を示す断面概略図である。
【図４】本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第２のダイシング時の構成を示す断面概略図である。
【図５】本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第２のダイシング後の構成を示す断面概略図である。
【図６】本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法に用いられるウェハレベルパッケージ（個片化後）の構成を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、ウェハレベルパッケージ接合時に、光学ウィンドウまたはレンズ部を保護する台座部分を個片化時に消失させ、美観を確保しつつチップの取れ数を最大にするため、以下の特徴を有する。
本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法は、複数のウェハのうち最上面または最下面に位置するウェハに備えられた光学面に隣接して設けられ、該光学面よりも高い台座部を押圧して、当該複数のウェハを接合する第１のステップと、前記台座部を削る第２のステップと、前記第２のステップの後に、複数のウェハレベルパッケージに分離させる第３のステップと、を含むことを特徴とする。
【００１１】
即ち本発明では、ウェハ接合時に光学ウィンドウまたはレンズ部を保護するために必要であった台座部分が個片化時には不要であるためこれを消失させ、スラッジが溜まる部分をなくし個片化後の光学部の汚れを防止することができる。また本発明では、レンズウェハのみ厚いブレードでカットし、以降のウェハ、例えばセンサ等は細いブレードでカットする工法のため、接合代を充分確保することができ、ウェハからのチップの取れ数を最大にできる。
【００１２】
次に、本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法およびウェハレベルパッケージ、並びにウェハのカット方法について図面を参照しながらさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１３】
（複数のウェハを接合する第１のステップ）
図１は、本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法に用いられるウェハレベルパッケージ（個片化前）の構成を示す断面模式図である。
図１に示すように、光学ウィンドウまたはレンズウェハである光学ウェハ１は複数の光学ウィンドウまたはレンズが１枚の光学ウェハに形成されている。また、光学ウェハ１が有する光学面であるそれぞれの光学ウィンドウまたはレンズは、台座部である台座部分２により区切られている。この台座部分２は、詳細を後述する接合押圧時に光学ウィンドウまたはレンズ（光学面）を保護するため、光学ウィンドウまたはレンズの表面より高く設けられている。
なお、台座部分２は光学ウィンドウまたはレンズ部分と異なる材料により形成されていてもよいが、同一の材料で構成されていることが工程の簡略化、低コスト化等の観点から好ましい。また、光学面（レンズや光学ウィンドウ）は入射面側に設けられ、反射防止膜を備えていることが好ましい。
【００１４】
一方、光学ウェハ１の光学的後方（図１中の下方向）にはＭＥＭＳやセンサ、ＩＣ回路が形成されたセンサウェハ３が設けられている。
また、図１中においてセンサウェハ３の下には貫通電極などが施された電極端子接続用ウェハ４が設けられている。
なお、当然シリコン上にはデバイス形成のため色々な膜や接合部の接着材質が存在するが、説明あるいはさらに図示を省略する。
【００１５】
複数のウェハを接合する第１のステップは、例えばまずセンサウェハ３と、電極端子接続用ウェハ４とを接合し、次いで、これに光学ウェハ１を接合する。本発明では、光学ウェハ１（最上面または最下面に位置するウェハ）の接合の際には接合機の押圧面は台座部分２のみに接触して接合押圧を行うことで、光学ウィンドウまたはレンズ（光学面）を保護することができる。
以上の第１のステップを換言すると、複数のウェハのうち最上面または最下面に位置するウェハ（光学ウェハ１）に備えられた光学面に隣接して設けられた台座部（台座部分２）を押圧して、当該複数のウェハを接合する。
【００１６】
（台座部を削る第２のステップ：第１のダイシング）
図２は本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第１のダイシング時の構成を示す断面概略図である。
図２に示すように、台座部分２の箇所が第１のダイシングブレード５によりカットされている。
また、図３は本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第１のダイシング後の構成を示す断面概略図である。
図３に示すように、図２において第１のダイシングブレード５によりカットされた箇所には溝６が形成されている。
【００１７】
このように、光学ウェハ１と、センサウェハ３と、電極端子接続用ウェハ４と、が接合された３層品の第１のダイシングを行い、光学ウェハ１までカットし、台座部分２が消失する。第１のダイシングに用いられる（カット時に用いられる）第１のダイシングブレード５は、台座部分２の幅以上の幅を有したブレードを用いる。換言すると、複数のウェハのうち最上面または最下面に位置するウェハ（光学ウェハ１）に備えられた光学面（光学ウィンドウまたはレンズ）に隣接して設けられた台座部（台座部分２）を削る。このとき、最上面または最下面に位置する光学ウェハ１のみをカットすることが好ましい。
なお、凸部となっている台座部分２のみを削ってもよく、さらに台座部分２の直下に位置する光学ウェハ１の部分を削ってもよい。図示の例では台座部分２およびその直下に位置する光学ウェハ１の部分を削っているものである。
【００１８】
（複数のウェハレベルパッケージに分離させる第３のステップ：第２のダイシング）
次に、図４は本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第２のダイシング時の構成を示す断面概略図である。
図４に示すように、溝６の中心部分から、図４中の真下方向に向かってセンサウェハ３および電極端子接続用ウェハ４を貫通する形で第２のダイシングブレード７によりカットされている。
また、図５は本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法における第２のダイシング後の構成を示す断面概略図である。
図５に示すように、図４において第２のダイシングブレード７によりカットされた箇所には溝８が形成されている。
【００１９】
このように、第２のダイシングを行い、未だカットされていないものを全てカットする。即ち、センサウェハ３と、電極端子接続用ウェハ４と、をカットする。第２のダイシングに用いられる（カット時に用いられる）第２のダイシングブレード７は、第１のダイシングブレード５よりも薄く、接合代に影響を及ぼさない幅のブレードを用いる。
換言すると、第２のダイシングを行い、複数のウェハレベルパッケージに分離させる（個片化する）。
【００２０】
そして、図６は本発明に係るウェハレベルパッケージの製造方法に用いられるウェハレベルパッケージ（個片化後）の構成を示す断面模式図である。
図６はダイシング（第１のダイシング及び第２のダイシング）により個片化された個片化パッケージ例であり、パッケージ内には気密保持部または真空保持部である空間保持部９が形成されている。第２のダイシングの後に、この個片化されたデバイス（チップ）をピックアップし製品を得る。
【００２１】
なお、ウェハから得るチップ数の制限がない場合、即ち厚いダイシングブレードによるダイシングが可能な場合は、１回のダイシングでカットし台座部分の消失と個片化とを同時に行うことで工程の簡略化が可能である。ウェハから得るチップ数に応じてダイシングを１回で行うか２回で行うか選択可能とすることが好ましい。
また、以上説明したウェハレベルパッケージを構成する各部材については、周知慣用されている材料を用いることができる。
【００２２】
このように本発明によれば、光学ウィンドウまたはレンズウェハである光学ウェハ１を用いたウェハレベルパッケージングにおける接合で、センサウェハ３、電極端子接続用ウェハ４のダイシング幅を最小にし、且つ、接合代を確保し個片化時にウェハからのチップの取り数を最大にしつつ、光学ウェハ１の表面保護部となる台座部分２をカット時に消失させることで、仕上がり時の外観不具合とカット時の汚れ（スラッジ堆積）を解決する構造とダイシング工法を実現することができる。これについて以下においてさらに詳述する。
【００２３】
センサ素子をカットする可能な限り細いブレードを使用した場合、ダイシングの切り代を最小にできるメリットがある。
一方、デメリットとしては接合時の保護台座が薄い壁状態で残り、この薄い状態の保護台座（台座部分）は、生産時に欠ける可能性が高く、場合によってはダイシング時に欠けていることがあり、特に性能に影響しないが外観上は問題となる。
台座部分をカット時に消失させることができる太さのブレードで切断した場合、上記外観問題は改善される。ただし、台座部分消失幅分の切り代がセンサウェハにも要求されるため、必然的に取り数が落ちる。
これに対して本発明はこの利点のみを得られるカット法である。
１ｓｔカット（第２のステップ；第１のダイシング）で消失させたい幅のブレードでカットできる深さまで切る。次いで、２ｎｄカット（第３のステップ；第２のダイシング）で切り代が最小になるブレードを用いてカット（個片化）する。
このようなステップカットを行うことで、外観上の美観確保と最大取れ数確保が両立できる。また、接合により積層構造のセンサ類でスクライブライン幅やカット端面からの保護部の距離が異なるデバイスを重ねる場合に応用できる。
【００２４】
なお、以上の説明ではウェハレベルパッケージの製造方法およびウェハレベルパッケージについて述べたが、本発明はこれをそのままウェハのカット方法として利用することができる。
【符号の説明】
【００２５】
１  光学ウェハ
２  台座部分
３  センサウェハ
４  電極端子接続用ウェハ
５  第１のダイシングブレード
６  溝（第１のダイシング時に形成される溝）
７  第２のダイシングブレード
８  溝（第２のダイシング時に形成される溝）
９  空間保持部
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２０１２−１９８１９１号公報
【図１】
2015167202.tif 000003
【図２】
2015167202.tif 000004
【図３】
2015167202.tif 000005
【図４】
2015167202.tif 000006
【図５】
2015167202.tif 000007
【図６】
2015167202.tif 000008