特許 7164411 積層体の加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-24

(45)【発行日】2022-11-01

(54)【発明の名称】積層体の加工方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/301 20060101AFI20221025BHJP

   H01L 27/146 20060101ALI20221025BHJP

【ＦＩ】

H01L21/78 Q

H01L21/78 B

H01L21/78 F

H01L27/146 D

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2018214793

(22)【出願日】2018-11-15

(65)【公開番号】P2020087973

(43)【公開日】2020-06-04

【審査請求日】2021-09-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100075177

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 尚純

(74)【代理人】

【識別番号】100113217

【弁理士】

【氏名又は名称】奥貫 佐知子

(74)【代理人】

【識別番号】100202496

【弁理士】

【氏名又は名称】鹿角 剛二

(74)【代理人】

【識別番号】100202692

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 吉文

(72)【発明者】

【氏名】中村 勝

【審査官】内田 正和

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０７７７９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１５－２０７６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０３３５８０３２（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２８２５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０１

Ｈ０１Ｌ ２７／１４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数のイメージセンサーが分割予定ラインで区画され表面に複数形成されたウエーハの表面に透明な接着層を介してガラス基板が配設された積層体を個々のイメージセンサーチップに分割する積層体の加工方法であって、
積層体のガラス基板側から切削ブレードを位置付けて分割予定ラインに対応する領域を切削して接着層に達する切削溝を該ガラス基板に形成する切削溝形成工程と、
ウエーハの裏面側から該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該ウエーハの分割予定ラインに対応する領域の内部に位置付けて照射し、該ウエーハの内部に連続的に改質層を形成すると共に該改質層から該接着層に達するクラックを形成して分割起点を形成する分割起点形成工程と、
少なくとも該切削溝形成工程の後、該積層体を収容する大きさの開口部を有するフレームに拡張テープを介して該積層体のガラス基板側を支持する積層体支持工程と、
該分割起点形成工程と該積層体支持工程とを実施した後、該拡張テープを拡張して該積層体を該分割起点に沿って形成する分割溝によって個々のイメージセンサーチップに分割する分割工程と、
該分割工程によって形成された該分割溝に水溶性樹脂を充填する水溶性樹脂充填工程と、
該水溶性樹脂が固化、又は半固化した状態で切削ブレードを該ウエーハの裏面に形成された該分割溝に位置付けて切削することにより該改質層を除去する改質層除去工程と、
該拡張テープの該拡張状態を維持した状態で洗浄水を該ウエーハの裏面から供給して該切削溝及び該分割溝に充填された水溶性樹脂を除去する水溶性樹脂除去工程と、
から少なくとも構成される積層体の加工方法。

【請求項2】

該分割工程を実施する前に予め該ウエーハの裏面に水溶性樹脂を被覆しておき、該分割工程によって該積層体を個々のイメージセンサーチップに分割する際に、該水溶性樹脂を該ウエーハの裏面から該分割溝に充填し該水溶性樹脂充填工程を実施する請求項１に記載の積層体の加工方法。

【請求項3】

該分割工程の完了後から該水溶性樹脂除去工程開始までの間のいずれかにおいて、該積層体と該フレームとの間にある拡張テープに熱を加えて収縮させて拡張状態を維持する請求項１に記載の積層体の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハの表面に透明な接着層を介してガラス基板が配設された積層体を個々のイメージセンサーチップに分割する積層体の加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

シリコン等の半導体基板の上面に分割予定ラインによって区画されＣＭＯＳ、ＣＣＤ等のイメージセンサーが複数形成されたウエーハは、切削ブレードを回転可能に備えたダイシング装置、あるいは、レーザー光線を被加工物に集光して加工を施す集光器を備えたレーザー加工装置によって個々のイメージセンサーチップに分割され、デジタルカメラ、携帯電話、顕微鏡等に利用される。

【0003】

イメージセンサーは、ゴミ、キズ等によって撮像機能が低下することから、イメージセンサーが複数形成されたウエーハの上面にガラス等の透明体を配設して積層体を構成することにより、キズ等からイメージセンサーを保護するようにしている。

【0004】

例えば、上記積層体を個々のイメージセンサーチップに分割する手段として、ダイシング装置で分割する方法が提案されている（特許文献１を参照。）。また、該積層体を個々のイメージセンサーチップに分割する別の手段として、該積層体の内部に、積層体に対して透過性を有するレーザー光線の集光点を位置付けて照射して改質層を形成し、該積層体に外力を付与して該改質層を分割起点として個々のイメージセンサーチップに分割する方法が提案されている（特許文献２を参照。）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１０－１０３３２７号公報

【文献】特開２０１０－１０８９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載された技術によって積層体を分割する場合は、該ウエーハ側におけるイメージセンサーチップの外周に欠けが生じて品質を招くという問題があり、また、上記特許文献２に記載された技術によって積層体を分割する場合は、該積層体を構成するウエーハの改質層から粉塵が落下して、品質の低下を招くという問題がある。

【0007】

本発明は、上記事実に鑑みなされたものであり、その主たる技術課題は、ウエーハの表面に透明な接着層を介してガラス基板が配設された積層体を個々のチップに分割する際に、上記した品質の低下を生じさせることのない積層体の加工方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、複数のイメージセンサーが分割予定ラインで区画され表面に複数形成されたウエーハの表面に透明な接着層を介してガラス基板が配設された積層体を個々のイメージセンサーチップに分割する積層体の加工方法であって、積層体のガラス基板側から切削ブレードを位置付けて分割予定ラインに対応する領域を切削して接着層に達する切削溝を該ガラス基板に形成する切削溝形成工程と、ウエーハの裏面側から該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該ウエーハの分割予定ラインに対応する領域の内部に位置付けて照射し、該ウエーハの内部に連続的に改質層を形成すると共に該改質層から該接着層に達するクラックを形成して分割起点を形成する分割起点形成工程と、少なくとも該切削溝形成工程の後、該積層体を収容する大きさの開口部を有するフレームに拡張テープを介して該積層体のガラス基板側を支持する積層体支持工程と、該分割起点形成工程と該積層体支持工程とを実施した後、該拡張テープを拡張して該積層体を該分割起点に沿って形成する分割溝によって個々のイメージセンサーチップに分割する分割工程と、該分割工程によって形成された該分割溝に水溶性樹脂を充填する水溶性樹脂充填工程と、該水溶性樹脂が固化、又は半固化した状態で切削ブレードを該ウエーハの裏面に形成された該分割溝に位置付けて切削することにより該改質層を除去する改質層除去工程と、該拡張テープの該拡張状態を維持した状態で洗浄水を該ウエーハの裏面から供給して該切削溝及び該分割溝に充填された水溶性樹脂を除去する水溶性樹脂除去工程と、から少なくとも構成される積層体の加工方法が提供される。

【0009】

該分割工程を実施する前に予め該ウエーハの裏面に水溶性樹脂を被覆しておき、該分割工程によって該積層体を個々のイメージセンサーチップに分割する際に、該水溶性樹脂を該ウエーハの裏面から該分割溝に充填し該水溶性樹脂充填工程を実施してもよい。また、該分割工程の完了後から該水溶性樹脂除去工程開始までの間のいずれかにおいて、該積層体と該フレームとの間にある拡張テープに熱を加えて収縮させて拡張状態を維持するようにしてもよい。

【発明の効果】

【0010】

本発明の積層体の加工方法によれば、積層体のガラス基板側から切削ブレードを位置付けて分割予定ラインに対応する領域を切削して接着層に達する切削溝を該ガラス基板に形成する切削溝形成工程と、ウエーハの裏面側から該ウエーハに対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点を該ウエーハの分割予定ラインに対応する領域の内部に位置付けて照射し、該ウエーハの内部に連続的に改質層を形成すると共に該改質層から該接着層に達するクラックを形成して分割起点を形成する分割起点形成工程と、少なくとも該切削溝形成工程の後、該積層体を収容する大きさの開口部を有するフレームに拡張テープを介して該積層体のガラス基板側を支持する積層体支持工程と、該分割起点形成工程と該積層体支持工程とを実施した後、該拡張テープを拡張して該積層体を該分割起点に沿って形成する分割溝によって個々のイメージセンサーチップに分割する分割工程と、該分割工程によって形成された該分割溝に水溶性樹脂を充填する水溶性樹脂充填工程と、該水溶性樹脂が固化、又は半固化した状態で切削ブレードを該ウエーハの裏面に形成された該分割溝に位置付けて切削することにより該改質層を除去する改質層除去工程と、該拡張テープの該拡張状態を維持した状態で洗浄水を該ウエーハの裏面から供給して該切削溝及び該分割溝に充填された水溶性樹脂を除去する水溶性樹脂除去工程と、から少なくとも構成されるので、改質層から生じる塵が水溶性樹脂と共に円滑に外部に排出されると共に、積層体から分割されるイメージセンサーチップ（ＣＭＯＳ、ＣＣＤ）の外周に欠けが生じることがなく、イメージセンサーの品質を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態で被加工物となる積層体の構成を示す斜視図である。

【図2】切削装置に対して積層体を保持する態様を示す斜視図である。

【図3】切削溝形成工程の実施態様を示す斜視図である。

【図4】（ａ）切削溝形成工程により切削溝が形成された積層体の斜視図、（ｂ）切削溝が形成された積層体の一部拡大断面図である。

【図5】積層体支持工程によって、積層体を、拡張テープＴを介してフレームＦに支持する態様を示す斜視図である。

【図6】（ａ）分割起点形成工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）分割起点形成工程により、積層体を構成するウエーハの内部に分割起点が形成された状態を示す一部拡大断面図である。

【図7】（ａ）分割工程の実施態様を示す一部断面図、（ｂ）分割工程によって個々のイメージセンサーチップに分割された積層体の斜視図、（ｃ）個々のイメージセンサーチップに分割された積層体の一部拡大断面図である。

【図8】（ａ）水溶性樹脂充填工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）水溶性樹脂が充填された積層体の一部拡大断面図である。

【図9】（ａ）改質層除去工程の実施態様を示す斜視図、（ｂ）改質層が除去された積層体の一部拡大断面図である。

【図10】水溶性樹脂除去工程の実施態様を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明に基づき構成された積層体の加工方法に係る実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

【0013】

図１を参照しながら、本実施形態において被加工物となる積層体について説明する。図１に示すように、まず、複数のイメージセンサー（ＣＭＯＳ）１２が分割予定ライン１４で区画され、表面１０ａに複数形成されたウエーハ１０と、透明なガラス基板１８を用意する、ウエーハ１０、及びガラス基板１８を用意したならば、ウエーハ１０の表面１０ａに透明な接着剤（樹脂ボンド）Ｂを滴下して、ガラス基板１８を貼り付ける。このようにして、ウエーハ１０とガラス基板１８とを、上記接着剤Ｂから構成される接着層Ｂを介して一体化して積層体２０を形成する（図１の下段を参照。）。

【0014】

（切削溝形成工程）
上記したように積層体２０を形成したならば、積層体２０のガラス基板１８側から切削溝を形成する切削溝形成工程を実施する。以下に、切削溝形成工程について、図２、及び図３を参照しながら説明する。

【0015】

先ず、積層体２０を、ダイシング装置３０（一部のみ示す。）に備えられる保持テーブル３１の保持面３１ａに、ガラス基板１８側を上方に向けて載置する。保持面３１ａは、通気性を有するポーラスセラミックにより形成され、図示しない吸引手段に接続されている。保持テーブル３１に積層体２０を載置したならば、該吸引手段を作動して、吸引保持する。

【0016】

図３に示すようにダイシング装置３０は、スピンドルユニット３２を備えている。スピンドルユニット３２は、回転スピンドル３３の先端部に固定され外周に切り刃を有する切削ブレード３４と、切削ブレード３４を保護するブレードカバー３５とを備えている。切削ブレード３４は、例えば、ガラス基板１８の切削に適したレジンボンド砥石であり、直径が５０ｍｍ、厚みが３０μｍに設定されている。切削ブレード３４は、回転スピンドル３３と共に回転可能に構成されており、例えば２０，０００ｒｐｍの速度で回転される。ブレードカバー３５には、切削ブレード３４に隣接する位置に切削水供給手段３６が配設されており、切削水を切削ブレード３４による積層体２０の切削位置に向けて供給する。切削ブレード３４によって切削を実施する際には、図示しないアライメント手段を用いて、切削ブレード３４と、保持テーブル３１に保持された積層体２０の加工位置となる位置との位置合わせ（アライメント）を行う。該アライメント手段には、少なくとも図示しない照明手段、及び撮像手段が備えられ、透明なガラス基板１８側から撮像されるウエーハ１０の表面１０ａの分割予定ライン１４を、ガラス基板１８側から撮像、検出することが可能に構成されている。さらに、ダイシング装置３０は、アライメント手段に、積層体２０の表面高さ検出手段を備えており、アライメント時に該積層体２０の表面の高さを検出する。

【0017】

該アライメント手段によるアライメントを実施したならば、回転スピンドル３３と共に高速回転させられる切削ブレード３４を、保持テーブル３１に保持した積層体２０の分割予定ライン１４に対応した領域の外周端に位置付けて、切削ブレード３４の下端位置を、ガラス基板１８を完全に切削し、積層体２０の接着層Ｂに達する高さ位置まで下降させて切り込ませ、積層体２０を切削ブレード３４に対して矢印Ｘで示すＸ軸方向（加工送り方向）に移動させる。この時の加工送り速度は、例えば、５０ｍｍ／秒に設定される。これにより、図３に示すように、積層体２０を構成するガラス基板１８の分割予定ライン１４に対応する領域を切削して切削溝１００を形成する。そして、図示しない移動手段によって、積層体２０を吸引保持する保持テーブル３１を、Ｘ軸方向、及びＸ軸方向と直交する方向に適宜移動させながら、積層体２０の所定方向における全ての分割予定ライン１４に対し、上記した切削ブレード３４により切削溝１００を形成する。積層体２０の所定方向における全ての分割予定ライン１４に対応して切削溝１００を形成したならば、保持テーブル３１を９０度回転させて、上記した所定方向に直交する方向において、分割予定ライン１４に対応する領域に上記と同様にして切削溝１００を形成する。これにより、図４（ａ）に示すように、ウエーハ１０の全ての分割予定ライン１４に対応する領域に切削溝１００を形成する。この切削溝１００は、図４（ｂ）に示す積層体２０の一部拡大断面図から理解されるように、積層体２０のガラス基板１８側から分割予定ラインに対応する領域を切削して接着層Ｂに達する溝であり、積層体２０を完全に分割する溝ではない。以上のようにして、切削溝形成工程が完了する。

【0018】

（積層体支持工程・分割起点形成工程）
上記した切削溝形成工程を実施したならば、積層体支持工程、及び分割起点形成工程を実施する。以下に、図５、図６を参照しながら、積層体支持工程と、分割起点形成工程とについて説明する。

【0019】

積層体支持工程を実施するに際し、図５に示すように、積層体２０を収容する大きさの開口部を有するフレームＦに、拡張テープＴの外周部を貼着した支持部材を用意する。該支持部材を用意したならば、切削溝１００が形成された積層体２０を、ウエーハ１０を上方に向けて、ガラス基板１８側を拡張テープＴの表面中央に貼着し支持する。拡張テープＴは、伸縮性を有し、糊剤等により粘着性が付与されており、拡張テープＴに配設された積層体２０は、拡張テープＴを介して環状のフレームＦに保持される（図５の下段を参照。）。

【0020】

上記したように、積層体支持工程を実施したならば、分割起点形成工程を実施する。本実施形態において実施される分割起点形成工程は、図６（ａ）に示すレーザー加工装置４０（一部のみを示す。）を使用して実施することができる。レーザー加工装置４０によって実施される分割起点形成工程について、以下に説明する。

【0021】

図６（ａ）に示すように、レーザー加工装置４０は、レーザー光線照射手段４２を備えている。レーザー光線照射手段４２は、図示しないレーザー光線発振器を含む光学系を備え、該レーザー光線発振器から発振されたレーザー光線ＬＢを集光して照射する集光器４２ａを備える。レーザー光線照射手段４２は、図６（ｂ）に示すように、ウエーハ１０に対して透過性を有する波長のレーザー光線ＬＢの集光点を、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に対応する領域の内部に位置付けて照射して連続的に改質層１１０ａを形成するレーザー加工を実施する。レーザー光線照射手段４２によって分割起点形成工程を実施する際には、まずフレームＦに保持された積層体２０を、レーザー加工装置４０に備えられた図示しない保持テーブルに保持する。該保持テーブルに積層体２０を保持したならば、図示しないアライメント手段を用いて、ウエーハ１０の裏面１０ｂの高さ位置を検出すると共に、集光器４２ａによって照射されるレーザー光線ＬＢの照射位置と、ウエーハ１０の表面１０ａ側に形成された分割予定ライン１４との位置合わせ（アライメント）を行う。該アライメント手段には、図示しない赤外線照明手段及び赤外線撮像手段が備えられ、表面１０ａの分割予定ライン１４を、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側から撮像、検出することが可能に構成されている。

【0022】

該アライメント手段によるアライメントを実施したならば、集光器４２ａを、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に対応した領域であって、加工を開始すべきウエーハ１０の外周端位置の上方に位置付け、集光器４２ａから照射されるレーザー光線ＬＢの集光点を、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に対応する領域の内部に位置付ける。次いで、レーザー光線照射手段４２を作動すると共に、図示しない移動手段によって積層体２０を集光器４２ａに対して矢印Ｘで示すＸ軸方向（加工送り方向）に移動させる。これにより、図６（ｂ）に示す積層体２０の一部拡大断面図から理解されるように、ウエーハ１０の所定の内部位置であって、分割予定ライン１４に対応する位置に沿って改質層１１０ａを連続的に形成すると共に、改質層１１０ａから接着層Ｂに達するクラック１１０ｂを形成して分割の起点となる分割起点１１０を形成する。なお、図６（ｂ）において、Ｘ軸方向は、図６（ｂ）が記載された紙面に垂直な方向である。

【0023】

さらに、図示しない移動手段によって、積層体２０を保持する保持テーブルを、Ｘ軸方向、及びＸ軸方向と直交するＹ軸方向に適宜移動させながら、所定方向における全ての分割予定ライン１４に対応して、上記したレーザー光線照射手段４２によって分割起点１１０を形成する。ウエーハ１０の所定方向における全ての分割予定ライン１４に対応して分割起点１１０を形成したならば、図示しない保持テーブルを９０度回転させて、該所定方向に直交する方向においても、ウエーハ１０の分割予定ライン１４に対応する領域の内部に上記と同様のレーザー加工を実施して分割起点１１０を形成する。これにより、ウエーハ１０の全ての分割予定ライン１４に対応する領域に沿って分割起点１１０を形成する。以上により、本実施形態の積層体支持工程、及び分割起点形成工程が実施される。なお、上記した実施形態では、積層体支持工程を実施した後に、分割起点形成工程を実施したが、本発明では、必ずしも、分割起点形成工程の前に積層体支持工程を実施することに限定されず、分割起点形成工程を実施した後に、積層体支持工程を実施するものであってもよい。要するに、積層体支持工程は、少なくとも、上記した切削溝形成工程の後であって、後述する分割工程を実施する前のいずれかのタイミングで実施されればよい。

【0024】

なお、上記した分割起点形成工程におけるレーザー加工条件は、例えば、以下のように設定される。
波長 ：１３４２ｎｍ
繰り返し周波数 ：６０ｋＨｚ
平均出力 ：１Ｗ
加工送り速度 ：６００ｍｍ／秒

【0025】

（分割工程）
上記したように、積層体２０を、拡張テープＴを介して環状のフレームＦにより支持し、積層体２０を構成するウエーハ１０の分割予定ライン１４に対応する領域の内部に沿って分割起点１１０を形成したならば、図７（ａ）に示す分割装置５０を用いて積層体２０に対して外力を付与し、積層体２０のウエーハ１０に形成されたイメージセンサー１２を個々のイメージセンサーチップ１２’に分割する分割工程を実施する。

【0026】

図７（ａ）に示す分割装置５０は、積層体２０を支持する環状のフレームＦを保持するフレーム保持手段５２と、フレーム保持手段５２に保持されるフレームＦに貼着された拡張テープＴを拡張するテープ拡張手段５６とを備えている。フレーム保持手段５２は、環状のフレームＦを保持すべく環状に形成されたフレーム保持部材５２ａと、フレーム保持部材５２ａの外周に配設された固定手段としての複数のクランプ５２ｂとからなっている。フレーム保持部材５２ａの上面は平坦に形成され、フレームＦが載置される。そして、フレーム保持部材５２ａ上に載置されたフレームＦは、クランプ５２ｂによってフレーム保持部材５２ａ上に固定される。このように構成されたフレーム保持手段５２は、テープ拡張手段５６によって上下方向に進退可能に支持されている。

【0027】

環状のフレーム保持部材５２ａの内側には、図示しない基台に固定された拡張ドラム５８が配設されている。この拡張ドラム５８は、フレームＦの内径より小さくフレームＦに装着された拡張テープＴに支持される積層体２０の外径より大きく設定される。図示の実施形態におけるテープ拡張手段５６は、拡張ドラム５８の周囲に複数配置され、フレーム保持部材５２ａを上下方向に進退可能とすべく、フレーム保持部材５２ａの下面に上端が連結されるピストンロッド５６ａと、ピストンロッド５６ａを上下方向に進退させるエアシリンダ５６ｂとを備える。このように複数のピストンロッド５６ａとエアシリンダ５６ｂとからなるテープ拡張手段５６は、図７（ａ）にて実線で示すようにフレーム保持部材５２ａの上面を拡張ドラム５８の上端と略同一高さとなる基準位置と、２点鎖線で示すようにフレーム保持部材５２ａの上面が拡張ドラムの上端から所定量下方の拡張位置に選択的に移動させ得る。

【0028】

図示の実施形態における分割装置５０は概略以上のように構成されており、この分割装置５０を用いて実施する分割工程についてより具体的に説明する。

【0029】

上述したように拡張テープＴを介して積層体２０を支持したフレームＦを、フレーム保持部材５２ａ上に載置し、クランプ５２ｂによって固定したならば、テープ拡張手段５６を構成する複数のエアシリンダ５６ｂを作動して、フレーム保持部材５２ａを下降させる。従って、フレーム保持部材５２ａ上に固定されているフレームＦも下降するため、図７（ａ）にて２点鎖線で示すようにフレームＦに装着された拡張テープＴは、相対的に上昇する拡張ドラム５８の上端縁に当接して拡張させられる（Ｔ’で示す。）。この結果、拡張テープＴ’に貼着されている積層体２０には放射状に引張力が作用するので、分割予定ライン１４に沿って形成された分割起点１１０に沿って積層体２０が完全に破断され、分割溝１２０を形成する。このようにして、分割溝１２０が形成されたならば、テープ拡張手段５６を作動して、拡張ドラム５８の上端位置と、フレーム保持部材５２ａの上面とが一致する基準位置に戻す。ここで、拡張テープＴは、上記分割工程によって一旦拡張されることにより、図７（ｂ）に示すように、積層体２０に対して引張力を作用した状態をある程度維持できる。このため、図７（ｃ）に示す積層体２０の一部拡大断面図から理解されるように、拡張ドラム５８の上端位置と、フレーム保持部材５２ａの上面とが一致する基準位置に戻しても、分割溝１２０の隙間間隔を維持することができる。以上により、分割工程が完了する。なお、この際、積層体２０の外周とフレームＦの内側開口との間の領域にある拡張テープＴを加熱することが好ましい。このようにすることで、当該領域にある拡張テープＴが収縮し、積層体２０に対する拡張状態をより確実に維持することができ、次工程以降においても、良好に分割溝１２０の隙間間隔を維持することができる。

【0030】

上記した分割工程によれば、ガラス基板１８は予め切削溝１００によって分割されており、該分割起点１１０に外力を付与することにより積層体２０を個々のイメージセンサーチップ１２’に分割できる。したがって、イメージセンサーチップ１２’を構成するウエーハ１０は、切削ブレードによって分割されていないため、外周に欠けが生じることはなく、イメージセンサーチップ１２’の品質が低下することがない。

【0031】

（水溶性樹脂充填工程）
上記した分割工程を実施したならば、水溶性樹脂充填工程を実施する。図８を参照しながら、水溶性樹脂充填工程の実施態様について説明する。

【0032】

図８（ａ）に示すように、拡張テープＴによって支持され、分割工程により分割溝１２０が形成された積層体２０を、水溶性樹脂供給手段６０の下方に位置付ける。水溶性樹脂供給手段６０の下方に積層体２０を位置付けたならば、水溶性樹脂供給手段６０から、時間経過と共に固化する水溶性液状樹脂６２（例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ））を滴下する。積層体２０には、上記したように、所定の隙間間隔が維持された分割溝１２０が形成されており、図８（ｂ）に示す積層体２０の一部拡大断面図から理解されるように、滴下された水溶性樹脂６２が、分割溝１２０を介して、ガラス基板１８側に形成された切削溝１００にも供給され、切削溝１００、及び分割溝１２０に対して水溶性樹脂６２が充填されると共に、積層体２０を構成するウエーハ１０の裏面１０ｂが水溶性樹脂６２で被覆される。なお、水溶性樹脂は、上記したポリビニルアルコールに限定されず、水等の溶剤によって溶解する周知の水溶性樹脂であればよく、例えば、ポリビニルアセタール（酢酸ビニル共重合体も含む）、ポリビニルピロリドン等であってもよい。以上により、水溶性樹脂充填工程が完了する。

【0033】

（改質層除去工程）
上記したように、水溶性樹脂充填工程が完了したならば、改質層除去工程を実施する。以下に、図９を参照しながら、改質層除去工程の実施態様について説明する。

【0034】

上記した水溶性樹脂充填工程を終え、所定時間が経過することにより、分割溝１２０に充填された水溶性樹脂６２は、半固化、又は固化する。この状態で、図９に示すダイシング装置７０に搬送し、ダイシング装置７０に備えられる図示しない保持テーブルに載置して保持する。

【0035】

図９に示すようにダイシング装置７０は、スピンドルユニット７１を備えている。スピンドルユニット７１は、回転スピンドル７２の先端部に固定され外周に切り刃を有する切削ブレード７３と、切削ブレード７３を保護するブレードカバー７４とを備えている。切削ブレード７３は、例えば、ＣＭＯＳウエーハの切削に適した電鋳砥石であり、直径が５０ｍｍ、厚みが４０μｍに設定されている。切削ブレード７３は、回転スピンドル７２と共に回転可能に構成されており、例えば２０，０００ｒｐｍの速度で回転される。ブレードカバー７４には、切削ブレード７３に隣接する位置に切削水供給手段７５が配設されており、切削水を切削ブレード７３による積層体２０の切削位置に向けて供給する。切削ブレード７３によって切削を実施する際には、図示しないアライメント手段を用いて、切削ブレード７３と、積層体２０の加工位置、すなわち分割溝１２０との位置合わせ（アライメント）を行う。該アライメント手段には、少なくとも図示しない照明手段、及び撮像手段が備えられ、ウエーハ１０の裏面１０ｂ側から撮像されるウエーハ１０に形成された分割溝１２０を撮像、検出することが可能に構成されている。さらに、ダイシング装置７０は、アライメント手段に、積層体２０の上面、すなわち、ウエーハ１０の裏面１０ｂの高さを検出する高さ検出手段を備えており、アライメント時に該積層体２０の表面の高さを検出する。

【0036】

該アライメント手段によるアライメントを実施したならば、回転スピンドル７２と共に高速回転させられる切削ブレード７３を、積層体２０を構成するウエーハ１０の分割溝１２０に対応した外周端部に位置付けて、切削ブレード７３の下端の高さ位置を、上記した分割起点形成工程においてウエーハ１０の内部に形成した改質層１１０ａの下端よりも所定量下方の高さになる位置に位置付ける。そして、積層体２０を切削ブレード７３に対して矢印Ｘで示すＸ軸方向（加工送り方向）に移動させる。この時の加工送り速度は、例えば、５０ｍｍ／秒に設定される。これにより、図９（ａ）に示すように、積層体２０を構成するウエーハ１０の裏面１０ｂにおいて、分割溝１２０を形成した領域に沿って、改質層１１０ａが形成された領域を切削により除去して、切削溝１３０を形成する。そして、図示しない移動手段によって、積層体２０を吸引保持する保持テーブル３１を、Ｘ軸方向、及びＸ軸方向と直交するＹ軸方向に適宜移動させながら、積層体２０の所定方向における全ての分割溝１２０に対し、上記した切削ブレード７３により切削溝１３０を形成する。積層体２０の所定方向における全ての分割溝１２０に対し改質層１１０ａを除去する切削溝１３０を形成したならば、積層体２０を９０度回転させて、上記した所定方向に直交する方向においても、分割溝１２０に対応する位置に対し、上記と同様にして切削溝１３０を形成する。これにより、上記した分割工程によって形成された全ての分割溝１２０に沿って、切削溝１３０が形成される。図９（ｂ）に示す積層体２０の一部拡大断面図から理解されるように、この切削溝１３０が形成されることにより、分割起点形成工程によってウエーハ１０の内部に形成された改質層１１０ａが除去される。このようにして改質層１１０ａが除去される際、分割溝１２０には水溶性樹脂６２が充填されていることから、改質層１１０ａから生じる塵が水溶性樹脂６２と共に円滑に外部に排出される。以上により、改質層除去工程が完了する。なお、この改質層除去工程によって、切削溝１００、及び分割溝１２０に充填されていた水溶性樹脂６２は、改質層１１０ａを除去する際に供給される切削水によってある程度除去されるが、切削溝１００内に所定量残存する。

【0037】

上記した改質層除去工程が完了したならば、水溶性樹脂除去工程を実施する。以下に、図１０を参照しながら、水溶性樹脂除去工程の実施態様について説明する。

【0038】

上記した改質層除去工程が完了したならば、フレームＦによって支持された積層体２０を、水洗手段８０の下方に位置付ける。上記したように、該水溶性樹脂充填工程において、積層体２０とフレームＦとの間にある拡張テープＴに熱が加えられていることから、拡張テープＴの収縮によって拡張状態が維持されて、切削溝１３０の間隙が維持されている。この切削溝１３０が表出したウエーハ１０の裏面１０ｂに対し、水洗手段８０から所定の圧力が付与された洗浄水Ｗを供給し、分割溝１３０からガラス基板１８側に形成された切削溝１００にかけて洗浄水Ｗを供給する。これにより、分割溝１２０、及び切削溝１００に残存していた水溶性樹脂６２を完全に除去する。以上により水溶性樹脂除去工程が完了し、ウエーハ１０の表面１０ａに透明な接着層Ｂを介してガラス基板１８が配設された積層体２０が、個々のイメージセンサーチップ１２’に分割される。

【0039】

上記したように、本実施形態によれば、積層体２０をイメージセンサーチップ１２’に分割する際に形成した改質層１１０ａを、分割溝１２０に切削ブレード７３を切り込ませて、水溶性樹脂６２と共に除去している。これにより、改質層１１０ａから生じる粉塵がイメージセンサーチップ１２’の周囲に付着して品質を低下させることがない。また、改質層１１０ａを除去する際に切削ブレード７３を用いているが、切削ブレード７３によって改質層１１０ａを除去する際には、ウエーハ１０は既に分割溝１２０によって個々のイメージセンサーチップ１２’に分割されており、その分割溝１２０には、水溶性樹脂６２が充填されてその間隙が維持されていることから、イメージセンサーチップ１２’を構成するウエーハ１０の外周に過度な負荷が掛かることがないため、欠け等が生じることも防止される。よって、上記したイメージセンサーチップ１２’の品質が低下するという課題が解消される。

【0040】

本発明によれば、上記した実施形態に限定されず、種々の変形例が提供される。上記した実施形態では、分割工程が完了した際に、積層体２０とフレームＦとの間にある拡張テープＴに対して熱を加えて収縮させて拡張テープＴの拡張状態を維持するようにしたが、本発明はこれに限定されない。分割工程が完了した直後の拡張テープＴは、分割工程により拡張された状態がしばらく維持されるため、分割工程から時間をおかずに水溶性樹脂充填工程を実施する場合は、拡張テープＴに対する加熱を実施せず、改質層除去工程が完了した後、水溶性樹脂除去工程を実施する前に、積層体２０とフレームＦとの間にある拡張テープＴに対して熱を加えて収縮させ、拡張テープＴの拡張状態を維持するようにしてもよい。

【0041】

また、上記した実施形態では、分割工程を実施した後に、分割溝１２０が形成された状態の積層体２０を水溶性樹脂供給手段６０の下方に位置付けて、積層体２０を構成するウエーハ１０の裏面１０ｂに水溶性樹脂６２を供給して、分割溝１２０、切削溝１００に水溶性樹脂６２を充填したが、本発明はこれに限定されない、例えば、分割工程を実施する前に、ウエーハ１０の裏面１０ｂ上に水溶性樹脂６２を供給し、水溶性樹脂６２の固化が始まる前に、分割工程を実施する。このようにすることでも、水溶性樹脂６２が、分割工程によって形成される分割溝１２０に入り込み、切削溝１００と分割溝１２０とに水溶性樹脂６２を充填することができる。

【0042】

さらに、上記した実施形態では、ガラス基板１８に切削溝１００を形成する切削溝形成工程をダイシング装置３０によって実施し、ウエーハ１０の内部に形成した改質層１１０ａを除去する改質層除去工程を別のダイシング装置７０によって実施したが、本発明はこれに限定されず、切削溝形成工程、及び改質層除去工程をダイシング装置３０、又はダイシング装置７０のいずれか一方のみによって実施してもよい。その場合は、切削部位がガラス基板１８であるか、ウエーハ１０であるかに応じて、適宜切削ブレード３４と、切削ブレード７３とを、交換すればよい。

【符号の説明】

【0043】

１０：ウエーハ
１２：イメージセンサー
１２’：イメージセンサーチップ
１４：分割予定ライン
１８：ガラス基板
２０：積層体
３０、７０：ダイシング装置
３４、７３：切削ブレード
４０：レーザー加工装置
４２：レーザー光線照射手段
４２ａ：集光器
５０：分割装置
５６：テープ拡張手段
６０：水溶性樹脂供給手段
６２：水溶性樹脂
１００、１３０：切削溝
１１０：分割起点
１１０ａ：改質層
１１０ｂ：クラック
１２０：分割溝

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】