JP5356791B2 - 積層製品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、硬脆性材料から形成された所定厚さの板状片を有す積層製品を製造する製造方法に関する。

様々な半導体製品乃至電子デバイスは、セラミック又はシリコン等の硬脆性材料を他の材料に積層させて形成される。従来は、脆性材料を研削装置や研磨装置等で薄化した後専用の接着剤等で他の材料に貼着し、その後ダイシング装置等の分割装置にて各デバイスに分割される（特許文献１参照）。

特開２００８−７２４５６号公報

デバイス特性を向上させる等の種々の目的により、積層製品の主要構成要素である硬脆性材料を例えば10μm以下に薄化する要請がある。セラミックス等の硬脆性材料は薄化するほど反りやすくなる等に起因して、従来の製造方法では薄化された硬脆性材料に他の材料を貼着する時点で硬脆性材料に割れが発生し、また貼着後のダイシング等の分割時に割れや欠けが発生する傾向がある。

本発明は、上記事実に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、例えば10μm以下である薄化された硬脆性材料を含む積層製品を割れ等の問題を発生させることなく、良好に製造することができる積層製品の製造方法を提供することである。

本発明によれば、上記技術的課題を達成する積層製品を製造するための製造方法として、硬脆性材料から形成された所定厚さの第一の板状片と第二の板状片とが積層された積層製品を製造するための製造方法であって、
硬脆性材料から形成された第一の素材の片面に切削ブレードを使用して該第一の板状片の寸法に対応して格子状に配列され且つ該所定厚さ以上の深さを有する溝を形成する溝形成工程と、
該溝形成工程の後に、該第一の素材の該片面に反りの発生を回避するのに充分な剛性を有する第二の素材を貼着する貼着工程と、
該貼着工程の後に、該第一の素材の他面を研削して該第一の素材を該所定厚さに研削し、該溝に沿って該第一の素材を複数個の第一の板状片に分割する研削工程と、
該研削工程の後に、該複数個の第一の板状片間を通して、該溝形成工程における該溝の形成に使用した該切削ブレードの厚さより薄い切削ブレードを該第二の素材に作用せしめて、該第二の素材を切削して、該第二の素材を複数個の第二の板状片に分割する切削工程と、
を含むことを特徴とする積層製品の製造方法が提供される。

本発明の製造方法においては、硬脆性材料を薄化前に他の材料を硬脆性材料に貼着し、その後に硬脆性材料を薄化するので、薄化された硬脆性材料の反りを充分に回避することができ、薄化された硬脆性材料を含む積層製品を割れ等の問題を発生させることなく充分良好に製造することができる。

以下、本発明に従って構成された積層製品の製造方法の好適実施形態を図示している添付図面を参照して更に詳述する。

図１には本発明の積層製品の製造方法により製造された積層製品２の典型例を示している。例えばセラミックス等である硬脆性材料から形成された第一の板状片４とシリコン等の半導体基板で形成された第二の板状片６とが接着剤で貼着されて形成されている。第一の板状片４は例えば５μmである所定厚Ｔに薄化されており、第二の板状片６は例えば300μmの厚さである。

（溝形成工程）
本発明の積層製品２の製造方法においては、最初に溝形成工程が遂行される。この溝形成工程においては、図３に図示するように、第一の板状片４を形成するための例えば矩形形状のセラミックス等である硬脆性材料から形成された第一の素材８に切削ブレード１６により切削溝７が形成される。図２（a）に断面で図示するように、最初に第一の素材８の片面１０を表出させた状態で第一の素材８の他面１２を周知構造の切削装置の保持テーブル１４に保持させる。次いで、切削装置の切削ブレード１６を用いて片面１０に切削溝７を形成していく。

切削ブレード１６は保持テーブル１４の保持面に平行な回転軸を中心に高速回転しながら第一の素材８の表面からＤmmまで切り込み、図２（a）の紙面に垂直な方向に保持テーブル１４が移動することで切削溝７が形成される。第一の板状片４の寸法に対応した分割予定ラインに沿って切削ブレード１６は割り出し送りされ（図２(a)では左右方向）、所定厚Ｔ5μm以上の深さであるＤmm（例えば10μm）の深さの溝７が複数ライン形成される。複数ラインの溝７が形成されたら、続いて保持テーブル１４が９０°回転し最初の形成された複数の溝７と直交する方向に第一の板状片１４の寸法通りに複数の溝７が形成される。このようにして、所定厚Ｔ5μm以上の深さＤμmの溝７が図３に図示するように第一の素材８の表面に格子状に形成される。

本実施形態においては、切削ブレード１６は厚さｔ１が60μmの電鋳ブレードである。切削ブレード１６では第一の素材８のみの加工を行うので、第一の素材８に適した切削ブレード１６を使用することができ、より良好な品質での加工を行うことができる。かかる溝形成工程は、例えば特開平１１−３４０３９号公報に開示されている切削装置を使用することによって好都合に遂行することができる。

（貼着工程）
格子状の溝７が形成された第一の素材８は、図４に図示するように溝７が形成された片面１０側に接着剤１８によりシリコン基板である第二の素材２０が貼着される（図２（b）貼着工程）。貼着工程では、適宜製造される製品に適した接合方法で第一の素材８と第二の素材２０を貼着すれば良い。第二の素材２０は、反りが発生しない程度の充分な剛性が維持出来る厚みで形成されている。

（研削工程）
次いで、研削工程が遂行される(図２（ｃ）)。第二の素材２０が積層されていない面２１に研削用の保護テープ２２が貼着される。第一の素材８及び第二の素材２０の積層品は他面１２を露呈させた状態で周知構造である研削装置の保持テーブル２４に吸引保持される。そして、周知構造である研削装置の研削工具２６により薄化研削される。第一の素材８は他面１２の面から研削工具２６により徐々に薄化されていき、所定厚さＴ５μmまで研削される。その結果、第一の素材８にはあらかじめ所定厚Ｔ（μm）以上の深さＤ(μm)の溝７が形成されているので、かかる溝７に沿って第一の素材８は複数個の第一の板状片４に分割される。この際、硬脆性材料である第一の素材８に溝７を形成した後に第二の素材２０に貼着し、第一の素材８は薄化されるので第一の素材８の反りの影響を充分に回避することができ、割れや欠けの発生を抑え、加工品質が良好に第一の板状片４に分割することができる。

（切削工程）
上記研削工程の後には切削工程が遂行される（図２（e））。保護テープ２２を介して第二の素材２は切削装置の保持テーブル１４上に吸引保持される。そして、格子状に形成された第一の板状片４間において切削ブレード２８を保護テープ２２の途中まで切り込み第二の素材２０が分割される。格子状に形成された全ての第一の板状片４間の第二の素材８の切削が遂行されると、第二の素材８は複数の第二の板状片６に分割される。切削ブレード２８の厚さｔ２は、溝切削工程で使用した切削ブレード１６の厚さｔ１よりも薄い厚さに形成されており、例えば50μmである。切削ブレード２８の厚さｔ２は５０μmであり、溝形成工程における溝７の形成に使用する切削ブレード１６の厚さｔ１の６０μmよりも薄い厚さにすることで、切削ブレード２８が第一の板状片４に触れることがなく、ゆえに第一の板状片４にダメージを与えることなく切削を行うことができる。また、切削ブレード２８は第二の素材８のみを切削するため、第二の素材８に適した種類のブレードを使用することができ、第二の素材８もチッピングや欠けを極力小さく切削を行うことができる。したがって、加工品質が良好な積層製品２を製造することができる。

本発明の製造方法で製造される積層製品の斜視図。 本発明の積層製品の製造方法を示す概略図。 溝形成工程実施後の第一の素材を示す斜視図。 貼着工程実施後の貼り合わされた第一の素材及び第二の素材を示す斜視図。

符号の説明

２ 積層製品
４ 第一の板状片
６ 第二の板状片
７ 溝
８ 第一の素材
１６,２８ 切削ブレード
２０ 第二の素材
２６ 研削砥石

Claims (1)

1. 硬脆性材料から形成された所定厚さの第一の板状片と第二の板状片とが積層された積層製品を製造するための製造方法であって、
   硬脆性材料から形成された第一の素材の片面に切削ブレードを使用して該第一の板状片の寸法に対応して格子状に配列され且つ該所定厚さ以上の深さを有する溝を形成する溝形成工程と、
   該溝形成工程の後に、該第一の素材の該片面に反りの発生を回避するのに充分な剛性を有する第二の素材を貼着する貼着工程と、
   該貼着工程の後に、該第一の素材の他面を研削して該第一の素材を該所定厚さに研削し、該溝に沿って該第一の素材を複数個の第一の板状片に分割する研削工程と、
   該研削工程の後に、該複数個の第一の板状片間を通して、該溝形成工程における該溝の形成に使用した該切削ブレードの厚さより薄い切削ブレードを該第二の素材に作用せしめて、該第二の素材を切削して、該第二の素材を複数個の第二の板状片に分割する切削工程と、
   を含むことを特徴とする積層製品の製造方法。

Images