JP2004123405A

JP2004123405A - 微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法

Info

Publication number: JP2004123405A
Application number: JP2002286245A
Authority: JP
Inventors: Satoru Nakanishi; 中西　覚
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-09-30
Filing date: 2002-09-30
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】品質が安定し且つ生産性を向上させることができる微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法を提供する。
【解決手段】表面に複数の微小レンズ２がマトリクス状に形成された石英ガラス基板１から複数の微小レンズ２を切断する石英ガラス基板１の切断方法において、複数の微小レンズ２間にダイシング位置合わせ用パターン３を縦横に形成する工程と、石英ガラス基板１の裏面に位置合わせ用パターン３に対応した浅い溝４を形成する工程と、複数の微小レンズ２が形成された側を上にして、石英ガラス基板１を固定テープ５に貼り付ける工程と、レジンブレード８の先端部８ａが固定テープ５に接触しないように、位置合わせ用パターン３に沿ってダイシングする工程と、からなる。
【選択図】　　　図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＤやＤＶＤで用いられる光ピックアップ用光学レンズなどの微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の石英ガラス基板を用いた光ピックアップ用レンズは、以下のようにして作製されていた。図６は、従来の光ピックアップ用の微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法における（微小レンズ形成工程）を示す図である。図７は、（切断工程）を示す図である。図８は、切断中のレジンブレート近傍の拡大断面図である。
【０００３】
（微小レンズ形成工程）
まずは、図６に示すように、石英ガラス基板１にフォトリソグラフィ法を用いてレンズパターンをマトリクス状に形成した後、エッチング加工を行って、数千個の光ピックアップ用の微小レンズ２を形成する。
【０００４】
次に、図７に示すように、微小レンズ２側を上に向けてガラス基板１を固定テープ５に接着した後、図示しないダイシング装置にセットして、この図示しないダイシング装置に設けられたレジンブレード８によってマトリクス状に切断する。ブレードとしては、セラミックやメタル等を用いたものがあるが、これらは硬いので、材質の脆い材料に対してチッピングを抑えることができないため、不向きである。石英ガラス材質のように脆い材質の切断には、自分自身も磨耗しやすいレジンブレード８が適している。レジンブレード８とは、切断中、自分自身が磨耗して、脆い材質への衝撃を少なくすることからチッピングを抑えるようにしたブレードである。
【０００５】
次に、図示しないダイシング装置から取り外した後、固定テープ５から切断された微小レンズ２を剥離する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−３１７３８１号公報（第２−３頁、第２図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、レジンブレード８は、ガラス切断用の非常に柔らかいレジンボンドが用いられ、石英ガラス基板１の厚さが０．６ｍｍの場合、その強度を確保するためにレジンブレード８の厚さは、０．２ｍｍが必要である。
また、レジンブレード８の先端部８ａは、磨耗によってこのレジンブレード８の厚の１／２を半径とする円弧状となる。このため、石英ガラス基板１をレジンブレード８厚さで完全切断するためには、円弧状となった先端部分４ａを固定テープ５に対して切り込みを入れる必要がある。
【０００８】
即ち、固定テープ５に深さ０．１ｍｍの切り込みを入れる必要がある。固定テープ５は、柔らかい性質を持っているためレジンブレード８の目詰まりの大きな要因となり、チッピングやブレード破損が発生して、安定した品質が得られなかった。
【０００９】
また、図８に示すように、固定テープ５を切り込むことによってレジンブレード８が切り込む際に生じる垂直方向への力が矢印の方向へ分散してしまい、裏面の欠けを誘発するといった問題を生じていた。
更に、切断速度を大きくすると以上の問題点が顕著に現れるため、例えば＃６００の粒径のレジンボンドでは０．５ｍｍ／ｓｅｃ程度の切断速度が限界であった。
【００１０】
この問題を解決するダイシング方法として、特開平１１−３１７３８１号公報には、基板上にコーティング剤を塗布し、このコーティング剤の塗布側を上にして前記基板をＵＶシートに貼り付けて、前記ＵＶシートの途中まで切り込みを入れるダイシングを行い、次に、前記コーティング剤をドライエッチングにより除去することによって切断すると、基板表面に直接ブレードが接することがないので、チッピングが防止できる半導体装置のダイシング方法が開示されている。
【００１１】
しかしながら、コーティング剤をダイシング後に除去する工程が必要であるため、生産性が悪かった。
そこで、本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、品質が安定し且つ生産性が向上する微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の発明は、表面に複数の微小レンズがマトリクス状に形成された石英ガラス基板から前記複数の微小レンズを切断する微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法において、前記複数の微小レンズ間にダイシング位置合わせ用パターンを縦横に形成する工程と、前記石英ガラス基板の裏面に前記位置合わせ用パターンに対応した浅い溝を形成する工程と、前記複数の微小レンズが形成された側を上にして、前記石英ガラス基板を固定テープに貼り付ける工程と、レジンブレードにより前記固定テープに接触しないように、前記位置合わせ用パターンに沿ってダイシングする工程と、からなることを特徴とする微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法を提供する。
第２の発明は、前記溝は、エッチング又は機械的に形成することを特徴とする請求項１記載の微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法を提供する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法の実施形態について図１〜図５を用いて説明する。
従来と同一構成には同一符号を付し、その説明を省略する。
以下では、石英ガラス基板１の厚さを０．６ｍｍ、レジンブレード８の厚さを０．２ｍｍとする。
図１は、本発明の実施形態における（微小レンズ形成工程）を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＭＭ断面図である。図２は、（溝形成工程）を示す断面図である。図３は、（ダイシング準備工程）を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＭＭ断面図である。図４は、（ダイシング工程）を示す断面図である。図５は、他の溝形状を示す断面図である。
【００１４】
（微小レンズ形成工程）
図１（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、フォトリソフラフィ法及びエッチング法により、円板状の石英ガラス基板１の表面に複数個の微小レンズ２をマトリクス状に形成する。
この後、複数の微小レンズ２間にダイシングする際に用いられる位置合わせ用パターン３を縦横に形成する。
６インチの石英ガラス基板を用いた場合、微小レンズ２の直径を５ｍｍと仮定すると石英ガラス基板１上には、約１０００個の微小レンズ２が形成される。
【００１５】
（溝形成工程）
図２に示すように、石英ガラス基板１の裏面に位置合わせ用パターン３に対応した浅い溝４を形成する。この際、溝４は、フォトレジストで不要な部分をマスキングしてドライエッチング又はウェットエッチングで形成しも良いし、＃１０００番程度のレジンボンドのブレードを用いたダイシングによって形成しても良い。
この際、ダイシングする際に用いられるレジンブレード８の厚さＴ_１を０．２ｍｍとした場合には、レジンブレード８の先端部８ａは、この厚さの１／２を半径とする円弧状となるので、溝４の深さＴ_２は、０．１５ｍｍで良い（図４参照）。
【００１６】
（ダイシング準備工程）
次に、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、微小レンズ２が形成された側を上にして、石英ガラス基板１を固定テープ５に貼り付ける。そして、径の小さい第１のリング６とこれより径の大きい第２のリング７を用いて、固定テープ５に貼り付けられた石英ガラス基板１側を上にして、固定テープ５を第２のリング７上に載置した後、更にこの固定テープ５上から第１のリング６を載置し、第１のリング６と第２のリング７との間に固定テープ５を挟み込んで、石英ガラス基板１を第１及び第２のリング６、７の中央となるように配置する。固定テープ５としては、紫外線硬化型のものでも再剥離型でも良い。また、固定テープ５の材質としては、ＰＥＴ（ポリエステル）、ＰＯ（オリオレフィン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニール）のいずれでも良い。
【００１７】
（ダイシング工程）
図４に示すように、図示しないダイシング装置に第１及び第２のリング６、７の間に固定された固定テープ５をセットし、位置合わせ用パターン３に沿って、レジンレジンブレード８により、縦横に切断して、石英ガラス基板１上に形成された複数の微小レンズ２を分割する。
この際、レジンブレード８の先端部８ａが厚さの１／２を半径とする円弧状になることを考慮して、石英ガラス基板１の厚さが０．６ｍｍであり、この石英ガラス基板１の溝４の深さＴ_２が０．１５ｍｍであるので、レジンブレード８で石英ガラス基板１を０．５ｍｍだけ切断する。このようにして、レジンブレード８の先端部８ａが固定テープ５に接触することなく完全切断することができる。
【００１８】
以上のように本発明の実施形態によれば、レジンブレード８の先端部８ａが固定テープ５に接触することなく完全切断することができるので、固定テープ５の粘着材がレジンブレード８に付着することによる目詰りを完全に防止することができる。
このため、目詰りによって発生するチッピングを低減でき、安定した品質の微小レンズ２を得ることができる。また、従来では、切断速度を上げることができなかったり、コーティング剤を塗布する工程を必要としたが、本発明の実施形態によれば、目詰りによるチッピングの発生を完全に防止できるので、切断速度を上げることができ、かつ生産性を向上させることができる。
【００１９】
更に、レジンブレード８はより粒径の小さなもの例えば＃１０００番以上のものが使用可能となり高精度な切断を行うことができ、かつレジンブレード８にかかる切断時の応力も低減できるので、切断速度の向上を図ることができる。
また、石英ガラス基板１を切断する際に、レジンブレード８に生じる垂直方向への力の分散も最低限に抑えられ、石英ガラス基板１の裏面のチッピングや欠けの発生を防止できる。
【００２０】
実際に、溝４をケミカルエッチング法により形成した後、石英ガラス基板１の切断を行った場合には、チッピングは皆無であった。
溝４を機械的方法により形成した場合でも深さＴ_２が０．１５ｍｍと非常に浅いため、エッチングの場合と同様に石英ガラス基板１の切断の際のチッピングは、大幅に少なかった。
なお、本発明の実施形態では、溝４の形状は、矩形状としたが、図５に示すように、台形状でも良い。また、半円状であっても良い。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の微小レンズ間にダイシング位置合わせ用パターンを縦横に形成する工程と、前記石英ガラス基板の裏面に前記位置合わせ用パターンに対応した浅い溝を形成する工程と、前記複数の微小レンズが形成された側を上にして、前記石英ガラス基板を固定テープに貼り付ける工程と、レジンブレードの先端部が前記固定テープに接触しないように、前記位置合わせ用パターンに沿ってダイシングする工程と、からなるので、チッピングの発生を低減できるため、品質が安定し且つ生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における（微小レンズ形成工程）を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＭＭ断面図である。
【図２】（溝形成工程）を示す断面図である。
【図３】（ダイシング準備工程）を示し、（Ａ）はその平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＭＭ断面図である。
【図４】（ダイシング工程）を示す断面図である。
【図５】他の溝形状を示す断面図である。
【図６】従来の光ピックアップ用の微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法における（微小レンズ形成工程）を示す図である。
【図７】（切断工程）を示す図である。
【図８】切断中のレジンブレート近傍の拡大断面図である。
【符号の説明】
１…石英ガラス基板、２…微小レンズ、３…位置合わせ用パターン、４…溝、５…固定テープ、６…第１のリング、７…第２のリング、８…レジンブレード、８ａ…先端部

Claims

表面に複数の微小レンズがマトリクス状に形成された石英ガラス基板から前記複数の微小レンズを切断する微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法において、
前記複数の微小レンズ間にダイシング位置合わせ用パターンを縦横に形成する工程と、
前記石英ガラス基板の裏面に前記位置合わせ用パターンに対応した浅い溝を形成する工程と、
前記複数の微小レンズが形成された側を上にして、前記石英ガラス基板を固定テープに貼り付ける工程と、
レジンブレードの先端部が前記固定テープに接触しないように、前記位置合わせ用パターンに沿ってダイシングする工程と、
からなることを特徴とする微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法。
前記溝は、エッチング又は機械的に形成することを特徴とする請求項１記載の微小レンズが形成された石英ガラス基板の切断方法。