JP2014039976A - Substrate manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板の基板主面に向けてノズルから砥粒を吹き付ける砥粒加工を行うことにより、基板主面にて開口する凹部を形成する基板の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a substrate in which a recess that opens in the main surface of the substrate is formed by performing an abrasive process in which abrasive particles are sprayed from a nozzle toward the main surface of the substrate.
従来より、基板には、ビア導体などを形成するための凹部が複数形成されたものがある。なお、凹部としては、例えば、基板主面側に向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状をなすものなどが挙げられる。このため、従来では、テーパ状をなす凹部を形成するための技術が種々提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。具体的に言うと、特許文献１には、ノズルを首振り状態で回転させながらサンドブラスト（ノズルからの砥粒の吹き付け）を行うことにより、ガラス基板に孔（凹部）を形成する技術が提案されている。また、特許文献２には、ノズルの向きをガラス基板の表面に対して所定角度傾斜させた状態で、サンドブラストを行うことにより、ガラス基板にマイクロ流路（凹部）を形成する技術が提案されている。さらに、特許文献３には、ガラス基板を傾斜状態で回転させながらレーザー照射を行うことにより、ガラス基板に任意形状の貫通孔（凹部）を形成する技術が提案されている。 Conventionally, some substrates have a plurality of recesses for forming via conductors and the like. In addition, as a recessed part, what makes the taper shape from which an internal diameter becomes large gradually toward the board | substrate main surface side etc. are mentioned, for example. For this reason, conventionally, various techniques for forming a tapered concave portion have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3). Specifically, Patent Document 1 proposes a technique for forming a hole (concave portion) in a glass substrate by performing sandblasting (spraying abrasive grains from the nozzle) while rotating the nozzle in a swinging state. ing. Patent Document 2 proposes a technique for forming microchannels (concave portions) in a glass substrate by performing sandblasting in a state in which the nozzle is inclined at a predetermined angle with respect to the surface of the glass substrate. Yes. Furthermore, Patent Document 3 proposes a technique for forming a through hole (concave portion) having an arbitrary shape in a glass substrate by performing laser irradiation while rotating the glass substrate in an inclined state.
しかしながら、特許文献１，２に記載の従来技術では、凹部のテーパ角度を制御することが可能になるが、ノズルの傾斜角度が大きくなると、ノズルの回転ストロークが大きくなるため、ノズルが取り付けられる加工装置が大型化しやすいという問題がある。なお、特許文献３に記載の従来技術では、ノズルを動かす代わりに基板を回転させているため、加工装置の大型化を伴わずに、テーパ角度を制御する機構を得ることが可能である。しかし、複数の凹部を同時に形成することができないため、製造効率が悪いという問題がある。 However, in the prior arts described in Patent Documents 1 and 2, it is possible to control the taper angle of the recess, but since the rotation stroke of the nozzle increases as the nozzle inclination angle increases, the nozzle is attached to the process. There is a problem that the apparatus tends to be large. In the prior art described in Patent Document 3, since the substrate is rotated instead of moving the nozzle, a mechanism for controlling the taper angle can be obtained without increasing the size of the processing apparatus. However, since a plurality of recesses cannot be formed at the same time, there is a problem that the manufacturing efficiency is poor.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、テーパ状をなす複数の凹部を同時に形成することにより、製造効率を向上させることが可能な基板の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate capable of improving manufacturing efficiency by simultaneously forming a plurality of tapered concave portions. It is in.
上記課題を解決するための手段（手段１）としては、被加工物である基板を支持体に支持させる基板支持工程と、前記支持体に支持された前記基板の基板主面に向けて、前記支持体と対向して配置されたノズルから砥粒を吹き付ける砥粒加工を行うことにより、前記基板主面にて開口する凹部を形成する凹部形成工程とを経て、基板を製造する方法であって、前記凹部形成工程では、複数の前記ノズルを、それぞれ前記基板主面に向けた状態で、複数の前記ノズルから前記砥粒を吹き付けることにより、複数の前記凹部を同時に形成し、前記基板主面と複数の前記ノズルとの相対的な位置関係を維持させるとともに、前記基板主面を前記砥粒の噴出方向に対して傾斜させた状態で、前記支持体を支軸を中心として回転させるか、または、前記基板主面の傾斜方向が変わるように前記支持体を動作させることにより、複数の前記凹部を、前記基板主面側に向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状をなすように形成することを特徴とする基板の製造方法がある。 As means (means 1) for solving the above-mentioned problems, a substrate supporting step for supporting a substrate as a workpiece on a support, and a substrate main surface of the substrate supported by the support, A method of manufacturing a substrate through a recess forming step of forming a recess opening in the main surface of the substrate by performing an abrasive process in which abrasive grains are sprayed from a nozzle disposed facing the support. In the recess forming step, the plurality of recesses are simultaneously formed by spraying the abrasive grains from the plurality of nozzles in a state where the plurality of nozzles are respectively directed to the substrate main surface, and the substrate main surface And maintaining the relative positional relationship between the plurality of nozzles and rotating the support around the support shaft in a state where the main surface of the substrate is inclined with respect to the ejection direction of the abrasive grains, Or By operating the support so that the inclination direction of the plate main surface changes, the plurality of concave portions are formed so as to have a tapered shape with an inner diameter gradually increasing toward the substrate main surface side. There is a method for manufacturing a substrate.
従って、手段１の基板の製造方法によると、凹部形成工程において、複数のノズルから砥粒を吹き付けるとともに、基板主面を砥粒の噴出方向に対して傾斜させた状態で、基板を支持する支持体を支軸を中心として回転させるか、または、基板主面の傾斜方向が変わるように支持体を動作させることにより、テーパ状をなす凹部を複数個同時に形成することができる。ゆえに、基板の製造効率を向上させることができる。 Therefore, according to the substrate manufacturing method of means 1, in the recess forming step, the abrasive grains are sprayed from a plurality of nozzles, and the substrate main surface is tilted with respect to the direction in which the abrasive grains are ejected. By rotating the body about the support shaft or operating the support so that the direction of inclination of the substrate main surface changes, a plurality of tapered recesses can be formed simultaneously. Therefore, the manufacturing efficiency of the substrate can be improved.
以下、基板の製造方法について説明する。 Hereinafter, a method for manufacturing a substrate will be described.
基板支持工程では、被加工物である基板を支持体に支持させる。ここで、基板としては、例えば、樹脂基板、セラミック基板、ガラス基板、金属基板が使用可能であるが、コスト面を考慮すると樹脂基板であることが好ましい。 In the substrate support step, the substrate that is the workpiece is supported on the support. Here, for example, a resin substrate, a ceramic substrate, a glass substrate, or a metal substrate can be used as the substrate, but a resin substrate is preferable in consideration of cost.
かかる樹脂基板の好適例としては、例えば、ＥＰ樹脂（エポキシ樹脂）、ＰＩ樹脂（ポリイミド樹脂）、ＢＴ樹脂（ビスマレイド−トリアジン樹脂）、ＰＰＥ樹脂（ポリフェニレンエーテル樹脂）等からなる基板を挙げることができる。そのほか、これらの樹脂とガラス繊維（ガラス織布やガラス不織布）やポリアミド繊維等の有機繊維との複合材料からなる基板を使用してもよい。また、セラミック基板の好適例を挙げると、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、べリリア、ムライト、低温焼成ガラスセラミック、ガラスセラミック等からなる基板がある。金属基板の好適例としては、例えば、銅からなる基板、銅合金からなる基板、銅以外の金属単体からなる基板、銅以外の合金からなる基板などを挙げることができる。 Preferable examples of such a resin substrate include a substrate made of EP resin (epoxy resin), PI resin (polyimide resin), BT resin (bismaleide-triazine resin), PPE resin (polyphenylene ether resin), and the like. . In addition, a substrate made of a composite material of these resins and organic fibers such as glass fibers (glass woven fabric or glass nonwoven fabric) or polyamide fibers may be used. Further, preferred examples of the ceramic substrate include substrates made of alumina, aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, beryllia, mullite, low-temperature fired glass ceramic, glass ceramic, and the like. Preferable examples of the metal substrate include a substrate made of copper, a substrate made of a copper alloy, a substrate made of a simple metal other than copper, and a substrate made of an alloy other than copper.
なお、基板は、複数の絶縁層と複数の導体層とを積層してなる多層配線基板であってもよい。さらに、これらの導体層の層間接続を図るために、基板内部にビア導体などが形成されていてもよい。かかる導体層やビア導体は、例えば、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）などからなる導電性金属ペーストを印刷または充填することにより形成される。なお、このような多層配線基板に加えて、例えば、絶縁層及び導体層を交互に積層してなるビルドアップ層（配線積層部）をコア基板の片面または両面に有するビルドアップ多層配線基板を用いることも許容される。このようにすれば、基板の高密度化を図りやすくなる。 The substrate may be a multilayer wiring board formed by laminating a plurality of insulating layers and a plurality of conductor layers. Furthermore, a via conductor or the like may be formed inside the substrate in order to achieve interlayer connection between these conductor layers. Such conductor layers and via conductors are printed or filled with a conductive metal paste made of, for example, gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), platinum (Pt), tungsten (W), molybdenum (Mo), etc. It is formed by doing. In addition to such a multilayer wiring board, for example, a build-up multilayer wiring board having a build-up layer (wiring laminated portion) formed by alternately laminating insulating layers and conductor layers on one side or both sides of the core substrate is used. It is also acceptable. This makes it easy to increase the density of the substrate.
続く凹部形成工程では、支持体に支持された基板の基板主面に向けて、支持体と対向して配置されたノズルから砥粒を吹き付ける砥粒加工を行うことにより、基板主面にて開口する凹部を形成する。詳述すると、凹部形成工程では、複数のノズルを、それぞれ基板主面に向けた状態で、複数のノズルから砥粒を吹き付けることにより、複数の凹部を同時に形成する。また、凹部形成工程では、基板主面と複数のノズルとの相対的な位置関係を維持させるとともに、基板主面を砥粒の噴出方向に対して傾斜させた状態で、支持体を支軸を中心として回転させるか、または、基板主面の傾斜方向が変わるように支持体を動作させることにより、複数の凹部を、基板主面側に向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状をなすように形成する。 In the subsequent recess forming step, the substrate main surface of the substrate supported by the support is opened on the substrate main surface by performing an abrasive process in which abrasive grains are sprayed from a nozzle disposed facing the support. A concave portion to be formed is formed. More specifically, in the recess forming step, the plurality of recesses are simultaneously formed by spraying abrasive grains from the plurality of nozzles in a state where the plurality of nozzles are respectively directed to the main surface of the substrate. Further, in the recess forming step, while maintaining the relative positional relationship between the substrate main surface and the plurality of nozzles, the support body is supported on the support shaft in a state where the substrate main surface is inclined with respect to the ejection direction of the abrasive grains. By rotating the support as the center or by operating the support so that the inclination direction of the main surface of the substrate changes, the plurality of recesses are tapered so that the inner diameter gradually increases toward the main surface of the substrate. Form.
なお、凹部形成工程では、複数のノズルの噴出口と基板主面との距離を一定に維持することが好ましい。このようにすれば、複数の凹部の形成領域に対して、それぞれ同じ勢いで砥粒が衝突するようになるため、同一形状の凹部を形成しやすくなる。 In the recess forming step, it is preferable to keep the distance between the nozzle outlets of the plurality of nozzles and the substrate main surface constant. In this way, the abrasive grains collide with the same momentum with respect to the formation areas of the plurality of recesses, so that it becomes easy to form recesses having the same shape.
また、凹部形成工程前に、感光性を有するドライフィルムを、基板主面上に貼付するフィルム貼付工程と、ドライフィルムを露光する露光工程と、露光されたドライフィルムを現像して、複数の凹部の形成領域を露出させるための複数の開口部を形成する現像工程とを行い、凹部形成工程では、開口部を介して露出する複数の凹部の形成領域に対して砥粒を吹き付けることにより、複数の凹部を形成することが好ましい。このようにすれば、基板主面において、凹部の形成領域のみに砥粒が衝突し、それ以外の領域には砥粒が衝突しないため、凹部を正確に形成することができる。また、複数の開口部が互いに同一形状をなす場合には、同一形状の凹部を確実に形成することができる。 In addition, before the recess forming step, a photosensitive film is pasted on the main surface of the substrate, a film sticking step, an exposure step of exposing the dry film, and the exposed dry film is developed to form a plurality of recesses. And developing a step of forming a plurality of openings for exposing the formation region of the plurality of portions, and in the recess formation step, the abrasive grains are sprayed on the formation regions of the plurality of recesses exposed through the openings. It is preferable to form a recess. In this way, on the substrate main surface, the abrasive grains collide only with the formation area of the recess, and the abrasive grains do not collide with the other areas, so that the recess can be formed accurately. In addition, when the plurality of openings have the same shape, a concave portion having the same shape can be reliably formed.
さらに、基板主面よりも面積が小さい複数の分割領域を設定し、支持体において基板を支持する支持面の面方向に沿って基板を移動させることにより、凹部形成工程を実施する分割領域を別の分割領域に変更する基板移動工程をさらに含み、凹部形成工程及び基板移動工程を複数の分割領域の数だけ繰り返して実施してもよい。このようにすれば、基板主面の面積が大きすぎるために、複数のノズルの噴出口と複数の凹部との距離を一定に維持できない場合であっても、基板主面よりも面積が小さい分割領域内においては、各ノズルの噴出口と各凹部との距離を一定に維持しやすくなる。よって、凹部形成工程を分割領域ごとに実施すれば、複数の凹部を正確に形成することができる。 Furthermore, by setting a plurality of divided regions having a smaller area than the main surface of the substrate and moving the substrate along the surface direction of the support surface that supports the substrate in the support, the divided regions for performing the recess forming step are separated. The substrate moving process may be further changed to the divided areas, and the recess forming process and the substrate moving process may be repeated by the number of the divided areas. In this case, even if the distance between the nozzle outlets and the plurality of recesses cannot be kept constant because the area of the substrate main surface is too large, the division is smaller than the substrate main surface. In the region, the distance between the nozzle outlet of each nozzle and each recess is easily maintained. Therefore, if a recessed part formation process is implemented for every division area, a several recessed part can be formed correctly.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１，図２に示される砥粒加工装置１０は、被加工物である基板１１に対して砥粒Ｔ１を吹き付けるサンドブラスト加工を行うことにより、複数の貫通孔２４（凹部）を形成するためのものである。砥粒加工装置１０は、基板１１を支持するためのステージ１２（支持体）を備えている。ステージ１２は、同ステージ１２の中央部から下方に突出する支軸１３を中心として回転するようになっている。また、ステージ１２は、基板１１を支持面１４に支持させる機能を有する基板移動機構１５を備えている。基板移動機構１５は、基板１１の四隅を支持した状態で、周知のＸＹステージの機構を用いて支持面１４の面方向に沿って基板１１を移動させるようになっている。
The abrasive
また、砥粒加工装置１０は、複数（本実施形態では３本）のノズル３１を備えている。各ノズル３１は、砥粒Ｔ１（本実施形態では、アルミナ等のセラミックからなる粒子）を吹き付けることによって、複数の貫通孔２４を同時に形成するためのものである。各ノズル３１は、砥粒Ｔ１が収容された砥粒タンク（図示略）に接続されるとともに、電磁バルブ（図示略）を介してコンプレッサ（図示略）に接続されている。よって、コンプレッサを駆動した状態で電磁バルブを開状態に切り替えると、砥粒タンク内の砥粒Ｔ１がノズル３１から高圧で噴出されるようになる。
Further, the abrasive
図１，図２に示されるように、各ノズル３１は、ステージ１２と対向して配置され、ステージ１２に支持された基板１１の基板主面２１にそれぞれ向けられている。各ノズル３１は、互いに平行に配置され、かつ、噴出口３２から基板主面２１までの距離が互いに等しくなっている。なお、各ノズル３１は、それぞれ鉛直方向に延びており、砥粒Ｔ１を鉛直方向に沿って噴出するようになっている。また、基板主面２１（及びステージ１２の支持面１４）は、水平面に対して６°だけ傾斜するとともに、砥粒Ｔ１の噴出方向に対して角度α１（本実施形態では８４°）だけ傾斜している。
As shown in FIGS. 1 and 2, each
次に、砥粒加工装置１０によって形成される基板１１について説明する。
Next, the
図３，図４に示されるように、本実施形態の基板１１は、１つの基板主面２１（図４では上面）、１つの基板裏面２２（図４では下面）、及び、４つの基板側面２３（図４では右面）を有し、略矩形板状をなしている。本実施形態の基板１１は、絶縁材料（本実施形態ではガラス）からなるガラス基板である。なお、基板１１の大きさは、縦１０．０ｍｍ×横１０．０ｍｍに設定されている。また、基板１１の厚さは、５０μｍ以上５００μｍ以下（本実施形態では１００μｍ）に設定されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
図４，図５に示されるように、基板１１には、基板主面２１及び基板裏面２２の両方にて開口する複数の貫通孔２４が格子状に形成されている。各貫通孔２４は、平面視円形状をなし、基板裏面２２側から基板主面２１側に向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状をなすように形成されている。よって、貫通孔２４の基板主面２１側開口の内径Ｄ１は、貫通孔２４の基板裏面２２側開口の内径Ｄ２よりも大きくなっている。なお、本実施形態では、内径Ｄ１が８０μｍに設定され、内径Ｄ２が６０μｍに設定されている。また、図４に示されるように、貫通孔２４の内側面は、基板裏面２２に対して角度α２（本実施形態では８４°）だけ傾斜している。そして、かかる貫通孔２４内には、銅からなる導体柱（図示略）が設けられるようになっている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
次に、基板１１の製造方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
まず、市販のガラス基板を準備し、これを基板１１とする。ガラス基板としては、日本電気硝子株式会社製「ＯＡ−１０Ｇ」などを挙げることができる。
First, a commercially available glass substrate is prepared and used as the
続くフィルム貼付工程では、感光性及び耐ブラスト性を有するドライフィルム４１（図３参照）を、基板１１の基板主面２１上に貼付する。続く露光工程では、ドライフィルム４１を露光し、続く現像工程では、露光されたドライフィルム４１を現像する。その結果、貫通孔２４の形成領域を露出させるための平面視円形状の開口部４２（図３参照）が複数箇所に形成される。
In the subsequent film sticking step, a dry film 41 (see FIG. 3) having photosensitivity and blast resistance is stuck on the substrate
続く基板支持工程では、基板１１をステージ１２に支持させる。続く凹部形成工程では、３本のノズル３１をステージ１２に支持された基板１１の基板主面２１にそれぞれ向けた状態で、開口部４２を介して露出する複数の貫通孔２４の形成領域に対して、各ノズル３１から砥粒Ｔ１を吹き付けるサンドブラスト加工（砥粒加工）を行うことにより、複数の貫通孔２４を同時に形成する。なお、本実施形態の凹部形成工程では、各ノズル３１と基板主面２１との相対的な位置関係が一定に維持されるとともに、各ノズル３１の噴出口３２と基板主面２１との距離が一定（５０ｍｍ）に維持される。また、本実施形態では、砥粒Ｔ１の噴出圧力が０．５ＭＰａに設定され、砥粒Ｔ１の噴出量が１５０ｇ／ｍｉｎに設定されている。
In the subsequent substrate support process, the
さらに、凹部形成工程においては、基板主面２１（及びステージ１２の支持面１４）を砥粒Ｔ１の噴出方向に対して角度α１（８４°）だけ傾斜させた状態で、ステージ１２を支軸１３を中心として回転させる。このとき、ドライフィルム４１が貼付された基板１１に対して、角度α１だけ傾斜した状態で砥粒Ｔ１が吹き付けられる。具体的に言うと、ステージ１２の回転を開始する初期状態（θ＝０°）では、貫通孔２４の形成領域の中央部分に集中して砥粒Ｔ１が衝突するため、形成領域の中央部分が貫通部２５となる（図６参照）。また、初期状態では、貫通部２５の内側面の一部の領域Ｒ１に対しても、集中して砥粒Ｔ１が衝突するため、領域Ｒ１がテーパ状に加工される（図６参照）。そして、初期状態から９０°回転すると（θ＝９０°）、貫通部２５の内側面において領域Ｒ１に隣接する領域Ｒ２に集中して砥粒Ｔ１が衝突し、領域Ｒ２がテーパ状に加工される（図７参照）。次に、初期状態から１８０°回転すると（θ＝１８０°）、貫通部２５の内側面において領域Ｒ１とは反対側の領域Ｒ３に集中して砥粒Ｔ１が衝突し、領域Ｒ３がテーパ状に加工される（図８参照）。さらに、初期状態から３６０°回転すると（θ＝３６０°）、貫通部２５の内側面全体に砥粒Ｔ１が均等に衝突した状態となるため、貫通部２５の内側面全体がテーパ状に加工された状態となる（図５参照）。その結果、基板主面２１側に向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状をなす貫通孔２４が完成する（図４参照）。
Further, in the recess forming step, the
なお、基板主面２１は、同基板主面２１よりも面積が小さい４つの分割領域Ａ１〜Ａ４に分割されており、上記した凹部形成工程は、分割領域Ａ１〜Ａ４ごとに実施されるようになっている。具体的に言うと、まず、基板移動工程を行い、ステージ１２の支持面１４の面方向に沿って基板１１を移動させることにより、凹部形成工程を実施する分割領域を分割領域Ａ１に設定する。そして、分割領域Ａ１に対する凹部形成工程を実施する（図９参照）。分割領域Ａ１に対する凹部形成工程の終了後、基板移動工程を再度実施する。具体的には、支持面１４の面方向（矢印Ｆ１方向）に沿って基板１１を移動させて、凹部形成工程を実施する分割領域を別の分割領域Ａ２に変更する（図９参照）。そして、分割領域Ａ２に対する凹部形成工程を実施する（図１０参照）。その後、凹部形成工程を実施する分割領域を別の分割領域Ａ３に変更する基板移動工程（図１０の矢印Ｆ２参照）→分割領域Ａ３に対する凹部形成工程（図１１参照）→凹部形成工程を実施する分割領域を別の分割領域Ａ４に変更する（図１１の矢印Ｆ３参照）→分割領域Ａ４に対する凹部形成工程（図１２参照）が順番に実施される。即ち、凹部形成工程及び基板移動工程は、分割領域Ａ１〜Ａ４の数（本実施形態では４）だけ繰り返して実施される。そして、全ての分割領域Ａ１〜Ａ４に対する凹部形成工程が終了した後に、ドライフィルム４１を基板主面２１から剥離すれば、複数の貫通孔２４を備えた基板１１が完成する。
The substrate
次に、貫通孔についての評価方法及びその結果を説明する。 Next, the evaluation method about a through-hole and its result are demonstrated.
まず、測定用サンプルを次のように準備した。本実施形態と同じ基板移動工程（基板１１を移動させることにより、凹部形成工程を実施する分割領域を変更する工程）を経て複数の貫通孔２４を形成した基板１１を準備し、これを実施例とした。また、基板移動工程とは別の工程（複数のノズル３１を移動させることにより、凹部形成工程を実施する分割領域を変更する工程）を経て複数の貫通孔を形成した基板を準備し、これを比較例とした。
First, a measurement sample was prepared as follows. A
次に、各測定用サンプル（実施例、比較例）に対して、基板裏面に対する貫通孔の内側面の傾斜角度（図４の角度α２参照）を測定した。具体的には、貫通孔の基板主面側開口の内径（図４の内径Ｄ１参照）と貫通孔の基板裏面側開口の内径（図４の内径Ｄ２参照）とを測定し、基板の厚さに基づいて傾斜角度を算出した。なお、傾斜角度の算出は、１００個の貫通孔に対して行った。そして、算出した傾斜角度に基づいて、傾斜角度の平均値（テーパ平均角度）を算出し、平均値が８０°以上であれば合格と判定した。 Next, the inclination angle (see angle α2 in FIG. 4) of the inner surface of the through hole with respect to the back surface of the substrate was measured for each measurement sample (Example, Comparative Example). Specifically, the inner diameter (see inner diameter D1 in FIG. 4) of the substrate main surface side opening of the through hole and the inner diameter of the opening on the back surface side of the substrate (see inner diameter D2 in FIG. 4) are measured. The tilt angle was calculated based on The inclination angle was calculated for 100 through holes. And based on the calculated inclination angle, the average value (taper average angle) of the inclination angle was calculated, and it was determined to be acceptable if the average value was 80 ° or more.
テーパ平均角度を算出した結果、比較例のテーパ平均角度は７３°となった。一方、実施例のテーパ平均角度は８４°となった。 As a result of calculating the taper average angle, the taper average angle of the comparative example was 73 °. On the other hand, the taper average angle of the example was 84 °.
また、各測定用サンプルに対して貫通孔の観察を行い、貫通孔の歩留まりを算出した。具体的に言うと、完全に貫通していない孔、または、貫通孔周辺にクラックが発生している孔を不合格と判定し、それ以外は合格と判定した。そして、貫通孔の観察を１００個の貫通孔に対して行い、歩留まりが９５％以上（即ち、合格と判定された貫通孔が９５個以上）であれば、合格と判定した。 Moreover, the through-hole was observed with respect to each measurement sample, and the yield of the through-hole was calculated. Specifically, a hole that was not completely penetrated or a hole in which a crack occurred around the through hole was judged as unacceptable, and the others were judged as acceptable. And through-hole observation was performed with respect to 100 through-holes, and the yield was determined to be acceptable if the yield was 95% or more (that is, 95 or more through-holes determined to be acceptable).
貫通孔の歩留まりを算出した結果、比較例の貫通孔の歩留まりは９６％であった。一方、実施例の貫通孔の歩留まりは９８％であった。 As a result of calculating the yield of the through hole, the yield of the through hole of the comparative example was 96%. On the other hand, the yield of the through holes in the example was 98%.
以上のことから、実施例のテーパ平均角度は、比較例のテーパ平均角度よりも大きいことが確認された。また、貫通孔の歩留まりは、実施例、比較例ともに合格であるものの、実施例の歩留まりは比較例の歩留まりよりも高いことが確認された。従って、実施例と同じ方法で基板を製造すれば、十分なテーパ角度を有し、歩留まりが高い貫通孔を得られることが証明された。 From the above, it was confirmed that the taper average angle of the example was larger than the taper average angle of the comparative example. Moreover, although the yield of the through-hole passed both the Example and the Comparative Example, it was confirmed that the yield of the Example was higher than the yield of the Comparative Example. Therefore, it has been proved that a through hole having a sufficient taper angle and a high yield can be obtained if the substrate is manufactured by the same method as in the example.
従って、本実施形態によれば以下の効果を得ることができる。 Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
（１）本実施形態の基板１１の製造方法では、凹部形成工程において、各ノズル３１から砥粒Ｔ１を吹き付けるとともに、基板主面２１を砥粒Ｔ１の噴出方向に対して傾斜させた状態で、基板１１を支持するステージ１２を支軸１３を中心として回転させることにより、テーパ状をなす貫通孔２４を複数個同時に形成することができる。ゆえに、基板１１の製造効率を向上させることができる。
(1) In the manufacturing method of the
（２）本実施形態の凹部形成工程では、各ノズル３１の噴出口３２と基板主面２１との距離が一定に維持されるようになっている（図２参照）。その結果、各貫通孔２４の形成領域に対して、それぞれ同じ勢いで砥粒Ｔ１が衝突するようになるため、同一形状の貫通孔２４を形成しやすくなる。
(2) In the recess forming step of the present embodiment, the distance between the
（３）本実施形態では、砥粒加工装置１０に３本のノズル３１が設けられている。その結果、ノズル３１が１本のみである場合に比べて、凹部形成工程が実施される分割領域Ａ１〜Ａ４に対して均等に砥粒Ｔ１を噴霧しやすくなるため、同一形状の貫通孔２４をより確実に形成することができる。なお、ノズル３１の数は、複数あれば特に限定される訳ではないが、例えば、２本以上４本以下であることが好ましい。
(3) In the present embodiment, the
なお、本実施形態を以下のように変更してもよい。 In addition, you may change this embodiment as follows.
・上記実施形態では、基板主面２１を砥粒Ｔ１の噴出方向に対して傾斜させた状態で、ステージ１２を支軸１３を中心として回転させることにより、複数の貫通孔２４を形成していたが、これに限定される訳ではない。例えば、基板主面２１を砥粒Ｔ１の噴出方向に対して傾斜させた状態で、基板主面２１の傾斜方向が変わるようにステージ１２を動作（揺動など）させることにより、複数の貫通孔２４を形成するようにしてもよい。即ち、ステージ１２を揺動すれば、砥粒Ｔ１の噴出方向と基板１１の基板主面２１（及びステージ１２の支持面１４）とが角度α１だけ傾斜させることができるため、上記実施形態と同様のサンドブラスト加工を行えば、複数の貫通孔２４を形成することができる。
In the above embodiment, the plurality of through
・上記実施形態の凹部形成工程では、各ノズル３１の噴出口３２と基板主面２１との距離が一定に維持されていた。しかし、図１３に示されるように、複数のノズル１３１を同じ高さに配置して、各ノズル１３１の噴出口１３２と基板主面１２１との距離を互いに異ならせた状態で、凹部形成工程を行うようにしてもよい。ところが、この場合、複数の貫通孔２４の形成領域に対して、互いに異なる勢いで砥粒Ｔ２が衝突するようになるため、同一形状の貫通孔２４を形成することが困難である。この場合、基板裏面１２２に対する貫通孔２４の内側面の角度α２が小さくなってしまうという問題や、貫通孔２４の歩留まりが低くなるという問題がある。よって、凹部形成工程では、各ノズルの噴出口と基板主面との距離が一定に維持されることが好ましい。
-In the recessed part formation process of the said embodiment, the distance of the
・上記実施形態では、基板１１の基板主面２１（及びステージ１２の支持面１４）を水平面に対して傾斜させるとともに、各ノズル３１を鉛直方向に沿って配置することにより、基板主面２１（及び支持面１４）を砥粒Ｔ１の噴出方向に対して傾斜させていた。しかし、基板主面２１（及び支持面１４）を水平に配置するとともに、各ノズル３１を鉛直方向に対して傾斜させることにより、基板主面２１（及び支持面１４）を砥粒Ｔ１の噴出方向に対して傾斜させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the substrate main surface 21 (and the
・上記実施形態では、凹部形成工程と基板移動工程とを交互に行うことにより、全ての分割領域Ａ１〜Ａ４に貫通孔２４が形成されるようになっていた。しかし、ノズル３１と支軸１３とを同調させて移動することにより、全ての分割領域Ａ１〜Ａ４に貫通孔２４を形成するようにしてもよい。
In the above embodiment, the through
・上記実施形態では、基板１１において基板主面２１及び基板裏面２２の両方にて開口する貫通孔２４が凹部として用いられていたが、これに限定される訳ではない。例えば、基板主面２１のみにて開口する有底の非貫通孔や溝部などを、凹部として用いてもよい。
In the above embodiment, the through
・上記実施形態では、ノズル３１から砥粒Ｔ１を吹き付けるサンドブラスト加工が砥粒加工として用いられていたが、ノズル３１から水滴（砥粒）を吹き付けるウォータージェット加工などの他の加工を砥粒加工として用いてもよい。
In the above embodiment, the sand blasting process in which the abrasive grains T1 are sprayed from the
次に、前述した実施形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。 Next, the technical ideas grasped by the embodiment described above are listed below.
（１）上記手段１において、前記凹部は、前記基板主面及び前記基板裏面の両方にて開口する貫通孔であることを特徴とする基板の製造方法。 (1) In the said means 1, the said recessed part is a through-hole opened in both the said board | substrate main surface and the said substrate back surface, The manufacturing method of the board | substrate characterized by the above-mentioned.
（２）上記手段１において、前記基板裏面に対する前記凹部の内側面の傾斜角度は、８０°以上であることを特徴とする基板の製造方法。 (2) In the said means 1, the inclination angle of the inner surface of the said recessed part with respect to the said substrate back surface is 80 degrees or more, The manufacturing method of the board | substrate characterized by the above-mentioned.
１１…基板
１２…支持体としてのステージ
１３…支軸
１４…支持面
２１，１２１…基板主面
２４…凹部としての貫通孔
３１，１３１…ノズル
３２…ノズルの噴出口
４１…ドライフィルム
４２…開口部
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４…分割領域
Ｔ１，Ｔ２…砥粒
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記支持体に支持された前記基板の基板主面に向けて、前記支持体と対向して配置されたノズルから砥粒を吹き付ける砥粒加工を行うことにより、前記基板主面にて開口する凹部を形成する凹部形成工程と
を経て、基板を製造する方法であって、
前記凹部形成工程では、
複数の前記ノズルを、それぞれ前記基板主面に向けた状態で、複数の前記ノズルから前記砥粒を吹き付けることにより、複数の前記凹部を同時に形成し、
前記基板主面と複数の前記ノズルとの相対的な位置関係を維持させるとともに、前記基板主面を前記砥粒の噴出方向に対して傾斜させた状態で、前記支持体を支軸を中心として回転させるか、または、前記基板主面の傾斜方向が変わるように前記支持体を動作させることにより、複数の前記凹部を、前記基板主面側に向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状をなすように形成する
ことを特徴とする基板の製造方法。 A substrate support step for supporting a substrate as a workpiece on a support;
A concave portion that opens in the main surface of the substrate by performing abrasive processing that blows abrasive particles from a nozzle that is arranged to face the support toward the main surface of the substrate supported by the support. Through a recess forming step of forming a substrate, a method of manufacturing a substrate,
In the recess forming step,
A plurality of the recesses are simultaneously formed by spraying the abrasive grains from the plurality of nozzles in a state where the plurality of nozzles are respectively directed to the substrate main surface,
While maintaining the relative positional relationship between the substrate main surface and the plurality of nozzles, the support body is centered on a support shaft in a state where the substrate main surface is inclined with respect to the ejection direction of the abrasive grains. By rotating or operating the support so that the inclination direction of the substrate main surface changes, the plurality of concave portions are tapered so that the inner diameter gradually increases toward the substrate main surface side. A method for manufacturing a substrate, characterized in that the substrate is formed as described above.
感光性を有するドライフィルムを、前記基板主面上に貼付するフィルム貼付工程と、
前記ドライフィルムを露光する露光工程と、
露光された前記ドライフィルムを現像して、複数の前記凹部の形成領域を露出させるための複数の開口部を形成する現像工程と
を行い、
前記凹部形成工程では、前記開口部を介して露出する複数の前記凹部の形成領域に対して前記砥粒を吹き付けることにより、複数の前記凹部を形成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板の製造方法。 Before the recess forming step,
A film attaching step of attaching a photosensitive dry film on the substrate main surface;
An exposure step of exposing the dry film;
And developing the exposed dry film to form a plurality of openings for exposing a plurality of formation regions of the recesses,
The said recessed part formation process forms the said several recessed part by spraying the said abrasive grain with respect to the formation area of the said several recessed part exposed through the said opening part, The Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. The manufacturing method of the board | substrate of description.
前記支持体において前記基板を支持する支持面の面方向に沿って前記基板を移動させることにより、前記凹部形成工程を実施する分割領域を別の分割領域に変更する基板移動工程をさらに含み、
前記凹部形成工程及び前記基板移動工程を前記複数の分割領域の数だけ繰り返して実施する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板の製造方法。 Set a plurality of divided regions having an area smaller than the main surface of the substrate,
The substrate further includes a substrate moving step of changing a divided region for performing the recess forming step into another divided region by moving the substrate along a surface direction of a support surface that supports the substrate in the support body,
4. The method for manufacturing a substrate according to claim 1, wherein the recess forming step and the substrate moving step are repeated by the number of the plurality of divided regions. 5.
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| US9947571B2 (en) | 2014-11-14 | 2018-04-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Processing apparatus, nozzle, and dicing apparatus |
-
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