JP2016112714A - 基板の分断方法及び分断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を分断する際にブレイク刃の押し込み量を少なくすること。
【解決手段】接着層１２によって貼り合わされた２枚の脆性材料基板のうち一方のガラス基板１１にあらかじめスクライブラインＳを形成し、そのスクライブラインＳに沿って他方のシリコン基板１３に一定幅の溝１４を形成する。そしてブレイク刃２３を溝１４の側から押し下げることによって、溝１４の角の部分にブレイク刃２３が接触し、ブレイク刃の接触面積が少なく、押し込み量を少なくしてブレイクすることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は脆性材料基板をブレイクするための分断方法、特に２枚の脆性材料基板を接着剤で積層した複合基板の分断方法及び分断装置に関するものである。

従来シリコン基板を分断する場合には、ダイシングソー等を用いて分断することが多かった。又特許文献１にはガラスセラミックス基板を軽荷重で複数回スクライブした後にブレイクするガラスセラミックス基板の分断方法が提案されている。

特開２００１−１１３５２１号公報

特許文献１ではガラスセラミックス基板を複数回スクライブしているが、シリコン基板を分断するものではなかった。又ガラス板の分断において、スクライブ装置によってガラス板にスクライブラインを形成し、スクライブラインに沿ってブレイクすることによって分断する方法が広く用いられている。

図１（ａ）は分断の対象となる基板１００であり、ガラス基板１０１に接着層１０２を介してシリコン基板１０３を積層した複合基板１００を示している。この複合基板にはガラス基板１０１の下面にあらかじめ分断予定ラインに沿ってスクライブラインＳが形成されている。図１（ｂ）はこの複合基板１００をテーブル１０４上に弾性体１０５，ダイシングテープ１０６を介して配置し、上部より保護フィルム１０７を介してブレイク刃１０８を用いてブレイクする状態を示す断面図である。そして上部よりスクライブラインに沿ってブレイク刃１０８を垂直に降下させると、下方のスクライブラインＳに沿った亀裂が上方に進展して図２（ａ）〜（ｃ）に示すように分断することができる。

しかしながらこのような分断方法では、分断時にブレイクに必要な押し込み量が例えば０．３５ｍｍと大きくなる。押し込み量が多いとブレイク刃が接触する面積が広いため、接触面が劣化し易いという欠点があった。又押し込み量が増加することによりダイシングテープ１０６が左右に引っ張られて基板が剥がれてしまう可能性がある。剥がれが生じると基板の位置ずれや基板の接触につながり、加工品質が劣化するという問題点があった。

本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、基板をスクライブし、反対の面からブレイク刃を押し下げて分断する際に、ブレイク刃の押し込み量を少なくして分断できるようにすることを目的とする。

この課題を解決するために、本発明の基板の分断方法は、分断予定ラインに沿って基板の一方の面にスクライブラインを、前記基板の他方の面に溝を形成し、弾性体上に前記基板のスクライブラインが形成された面を合わせるように載置し、前記基板の溝が形成された面に前記スクライブラインに沿ってブレイク刃を押し当ててブレイクすることによって、スクライブラインに沿って分断するものである。

また、本発明の基板の分断装置は、分断予定ラインに沿って前記基板の一方の面にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段と、分断予定ラインに沿って前記基板の他方の面に溝を形成する溝形成手段と、前記基板の溝が形成された面に前記スクライブラインに沿ってブレイク刃を押し当ててブレイクするブレイク手段と、を有するものである。

ここで前記基板は、接着層を介して第１，第２の脆性材料基板が積層された複合基板としてもよい。

ここで前記第１の脆性材料基板はガラス基板であり、前記第２の脆性材料基板はシリコン基板としてもよい。

このような特徴を有する本発明によれば、あらかじめ基板の分断予定ラインに沿って一方の面にスクライブラインを形成し、反対側の面に溝を形成し、溝の部分からスクライブラインに沿ってブレイク刃を押下してブレイクする。こうすれば溝の角にブレイク刃が接触し、基板を押し広げることでスクライブラインに沿った亀裂が浸透する。このためブレイク刃の押し込み量を少なくすることができ、端面の精度を向上させることができるという効果が得られる。

図１は分断の対象となる従来の複合基板の一例を示す断面図である。 図２は従来の複合基板の分断過程を示す断面図である。 図３は本発明の実施の形態による分断の対象となる複合基板の断面図である。 図４は本発明の実施の形態による複合基板の分断過程を示す断面図である。

次に本発明の実施の形態について説明する。図３（ａ）は本発明の実施の形態による分断の対象となる複合基板１０を示す図である。複合基板１０は例えばガラス基板１１に接着層１２を介してシリコン基板１３を積層した複合基板とする。ガラス基板１１は、例えば０．４ｍｍの厚さであり、接着層１２は５０μｍ、シリコン基板１３は７０μｍの厚さとする。このような複合基板１０を所定のパターンで分断する場合には、ガラス基板１１の面より分断予定ラインに沿って、図示しないスクライブ装置によってスクライビングホイールを押圧し転動させてスクライブする。こうして形成したスクライブラインをスクライブラインＳとする。このとき用いるスクライビングホイールは、最外周辺部の稜線に切欠きや溝の形成されていない通常のスクライビングホイール（ノーマルスクライビングホイール）であってもよく、刃先に切欠きや溝の形成されている高浸透型又は非高浸透型のスクライビングホイール（日本国特許文献３０７４１４３号、日本国特許文献５０２２６０２号、日本国特許文献５０７８３５４号、日本国特許文献５０５５１１９号等）であってもよい。

次にこの複合基板１０に対し図３（ｂ）に示すように、分断予定ラインに沿ってスクライブラインＳが中央に位置するようにシリコン基板１３に対して一定幅で溝１４を形成する。本実施の形態ではダイサーを用いて分断予定ラインに沿って溝１４を形成する。溝１４の幅ｗは、例えば約１００μｍとする。

この溝１４はシリコン基板１３を一定幅で完全に切削するものであってもよく、シリコン基板１３の層が残ったり接着層１２にまで溝が達していてもよい。又溝１４の断面形状は略長方形状となるように形成しているが、底面が湾曲した形状の溝であってもよく、断面がＶ字状の溝となるようにしてもよい。

次にこの複合基板１０のガラス基板１１の下面にダイシングテープ１５をあらかじめ接着しておき、図４（ａ）に示すようにブレイク装置のテーブル２０上に弾性体２１上に複合基板１０を配置する。そして複合基板１０に保護フィルム２２を被せスクライブラインＳの真上からブレイク刃２３を押し下げ、ブレイクを行う。ブレイク刃２３を徐々に押し下げると、図４（ｂ）に示すようにまずブレイク刃２３の側壁は保護フィルム２２を介してシリコン基板１３の溝の角の部分に当接し、ブレイク刃２３を押し下げることによって、ガラス基板１１内でスクライブラインのクラックが上方に浸透する。そして更にブレイク刃２３を押し下げると、図４（ｃ）に示すように横方向に接着層１２を引き裂こうとする力が働き、溝１４のない場合よりも少ない押し下げ量、例えば０．２ｍｍの押し下げ量で複合基板１０を分断することができる。そのためブレイク時の基板の位置ずれが軽減される。又ブレイク刃２３の接触面積が小さくなるため、接触する面の品質劣化を最小限に抑えることができ、加工品質を向上させることができる。

前述した実施の形態においては、ダイサーを用いてシリコン基板１２に溝を形成しているが、これに限定されるものではなく、ＹＡＧレーザ等のレーザによって溝を形成するようにしてもよい。又プラズマエッチングなどのドライエッチングや、ウエットエッチングを用いて溝を形成することも可能である。

尚シリコン基板１３に形成する溝１４の幅ｗを１００μｍとしているが、ブレイク刃２３の側面が溝１４の角に接触するように幅ｗとブレイク刃の頂角を決定する。ブレイク刃の溝に接触する部分は複合基板１０の面に対して垂直に近いものであることが好ましい。

尚本実施の形態ではガラス基板の上面に接着層を介してシリコン基板を積層した複合基板について説明しているが、本発明は接着層を介して２枚の脆性材料基板を積層した複合基板のブレイクに適用することができる。又この実施の形態ではスクライブを形成した後、溝を形成しブレイクするようにしているが、先に溝を形成し、溝が形成されていない他方の脆性材料基板の溝の中央に相当する位置にスクライブを形成し、その溝に沿ってブレイク刃を押し下げてブレイクするようにしてもよい。

又この実施の形態では接着層を介して２層の脆性材料基板を積層した複合基板のブレイクについて説明しているが、本発明は単層の脆性材料基板の一方の面にスクライブラインを形成し、他方の面にスクライブラインを中央に含む溝を形成して溝側からブレイク刃を押し下げてブレイクする場合に適用することもできる。

本発明は複合基板をスクライブ装置とブレイク装置を用いて容易に分断することができ、微小な複合基板の製造に有効である。

１０ 複合基板
１１ ガラス基板
１２ 接着層
１３ シリコン基板
１４ 溝
２０ テーブル
２１ 弾性体
２２ 保護フィルム
２３ ブレイク刃

Claims (4)

1. 基板の分断方法であって、
   分断予定ラインに沿って基板の一方の面にスクライブラインを、前記基板の他方の面に溝を形成し、
   弾性板上に前記基板のスクライブラインが形成された面を合わせるように載置し、前記基板の溝が形成された面に前記スクライブラインに沿ってブレイク刃を押し当ててブレイクすることによって、スクライブラインに沿って分断する基板の分断方法。
2. 前記基板は、接着層を介して第１，第２の脆性材料基板が積層された複合基板である請求項１記載の基板の分断方法。
3. 前記第１の脆性材料基板はガラス基板であり、前記第２の脆性材料基板はシリコン基板である請求項２記載の基板の分断方法。
4. 基板の分断装置であって、
   分断予定ラインに沿って前記基板の一方の面にスクライブラインを形成するスクライブライン形成手段と、
   分断予定ラインに沿って前記基板の他方の面に溝を形成する溝形成手段と、
   前記基板の溝が形成された面に前記スクライブラインに沿ってブレイク刃を押し当ててブレイクするブレイク手段と、
   を有する分断装置。

Images