JP2012156292A - 基板の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板をサポートする面も加工可能な基板の加工方法を提供する。
【解決手段】基板２の外周に沿うリング状の第１支持部材１を基板２の第１面に接着する第１接着工程と、基板２を加工する第１加工工程と、基板２と第１支持部材１とを分離する第１分離工程とを有する。また、第１支持部材１は透光性を有し、基板２と第１支持部材１とは、ＵＶ光により剥離可能、または、高温加熱にて剥離可能な接着剤または接着テープにて接着される。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板の加工方法に係り、特に、基板を支持する方法に関するものである。

シリコン基板（ウエハとも称す）に微細な加工を施して各種の部品を製造することが広く行われている。ウエハを加工するときに、ウエハに負荷が加わる場合がある。このとき、ウエハが損傷を受けないようにウエハに板状の補強部を接着して、ウエハを補強することがある。

特許文献１にウエハをダイシングして分離する方法が開示されている。これによると、ウエハを研削することによりウエハの外周部にリング状の補強部を形成している。次に、補強部を形成した面と反対の面に素子を形成した。そして、切削ブレードを用いてウエハを個々のデバイスに分割している。次に、ウエハを回転させて切削ブレードにてウエハを切削することで、リング状の補強部をウエハから切り離して除去していた。

特開２０１０−１８６９７１号公報

従来の加工方法では、リング状の補強部を用いていたので、ウエハの両面の加工をすることが可能である。そして、ダイシング工程で補強部を切削して除去していた。しかし、切削にてウエハの外周を円状に切断する作業は時間のかかる作業となっていた。そこで、生産性良く基板をサポートする面も加工可能な基板の加工方法が望まれていた。

本発明は、上記の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例に係る基板の加工方法は、基板の外周に沿ってリング状の第１支持部材を前記基板の第１面に接着する第１接着工程と、前記基板を加工する第１加工工程と、前記接着された場所にて前記基板と前記第１支持部材とを分離する第１分離工程と、を有することを特徴とする。

本適用例によれば、第１接着工程にてリング状の第１支持部材を基板に接着している。これにより、基板面が露出する。第１加工工程では基板の露出した面に加工している。第１分離工程では基板から第１支持部材を分離しているので加工された基板が分離される。従って、第１加工工程では第１支持部材を接着した面が露出している。その結果、基板をサポートする面も加工することができる。第１支持部材は基板と接着され、第１分離工程では接着された場所にて第１支持部材と基板とを分離している。従って、基板を切削して第１支持部材を除去する方法に比べて生産性良く第１支持部材と基板とを分離することができる。

［適用例２］
上記適用例に記載の基板の加工方法では、前記第１支持部材は透光性を有し、前記第１接着工程では前記基板と前記第１支持部材とをＵＶ光の照射により剥離する接着剤または接着テープ、もしくは、加熱により剥離する接着剤または接着テープにて接着することが好ましい。

本適用例によれば、ＵＶ光照射にて剥離する接着剤または接着テープを用いる時には、剥離工程でＵＶ照射することにより、接着剤または接着テープの粘着力を低下させている。また、加熱にて剥離する接着剤または接着テープを用いる時には、剥離工程で加熱することにより、接着剤または接着テープの粘着力を低下させる。従って、基板に損傷を与えずに第１支持部材を分離することができる。

［適用例３］
上記適用例に記載の基板の加工方法は、前記基板の前記第１面を覆って第２支持部材を接着する第２接着工程と、前記基板を加工する第２加工工程と、前記基板と前記第２支持部材とを分離する第２分離工程と、をさらに有することが好ましい。

本適用例によれば、第２接着工程にて基板の第１面を覆って第２支持部材が接着される。第２加工工程にて基板が加工され、第２分離工程では基板と第２支持部材とが分離される。従って、加工された基板が第２支持部材から分離される。第２加工工程では第１面を覆って第２支持部材が設置されているので、基板を変形しないように基板に加わる負荷を第２支持部材が支えることができる。そして、第１面に第２支持部材を接着することにより、第１面の反対の面には接着剤等の異物が付着する可能性が低くなる。従って、第１面の反対の面を洗浄する工程を削減することが可能となる。

［適用例４］
上記適用例に記載の基板の加工方法では、前記接着剤及び前記接着テープは耐熱性を有し、加熱により剥離する前記接着剤または前記接着テープは剥離する温度まで耐熱性を有することが好ましい。

本適用例によれば、基板と第１支持部材との接着に耐熱性のある接着剤または接着テープが使用されている。従って、第１加工工程では高温下での加工を行うことができる。尚、加熱により剥離する接着剤または接着テープを用いるとき、耐熱性の温度は剥離する温度より低い温度を示している。

［適用例５］
上記適用例に記載の基板の加工方法は、前記第１加工工程では、前記第１面と、前記第１面の裏面である第２面との両面を同時に加工する工程を有することが好ましい。

本適用例によれば、基板とリング状の第１支持部材とが接着されている。これにより、基板の両面が露出する。従って、第１加工工程で露出した両面が加工可能になる。このとき、一方の片面を加工して反転後に他方の片面を加工するときに比べて、両面同時に加工する方が生産性よく加工することができる。

［適用例６］
上記適用例に記載の基板の加工方法は、前記第１分離工程ではＵＶ光を照射後または加熱後に前記第１支持部材を前記基板に対して垂直な向きに移動して前記基板と前記第１支持部材とを分離することが好ましい。

本適用例によれば、前記基板と前記第１支持部材を接着している状態から分離する際に、ＵＶ光を照射するか加熱することにより、接着剤または接着テープの粘着力を低下させている。そして、第１支持部材を基板に対して垂直な向きに移動して基板と第１支持部材とを分離している。従って、基板と第１支持部材とを擦れ難くすることができる。その結果、基板に損傷を与えずに第１支持部材を分離することができる。

支持部材に支持された基板を示す概略分解斜視図。 支持部材に支持された基板を示す模式縦断面図。 リングサポートシステムを用いて加工する製造工程を説明するための模式図。 リングサポートシステムを用いて加工する製造工程を説明するための模式図。 変形例に係り接着テープの形状を示す模式平面図。 接着テープの形状を示す模式平面図。 接着テープの形状を示す模式平面図。 接着テープの形状を示す模式平面図。

以下、本発明の実施形態について、ノズルプレートを製造する例を用いて図面を参照して説明する。ノズルプレートは微小な径の孔がノズルとして配置された基板であり、インクジェットヘッドに用いられる。そして、ノズルから微細な液滴が吐出される。ノズルプレートは表面に撥水処理や親水処理が施されている。尚、以下の各図においては、各層や各部材を認識可能な程度の大きさにするため、各層や各部材の尺度を実際とは異ならせしめている。

（実施形態）
図１は、支持部材に支持された基板を示す概略分解斜視図である。図２は、支持部材に支持された基板を示す模式縦断面図である。図１において、リングサポートシステム７はリング状の第１支持部材１と基板２とが接着された構成となっている。第１支持部材１と基板２とが接着された状態において各種の加工が実施される。そして、基板２は複数の格子状に区画され、区画された各領域にＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のデバイスが形成される。

第１支持部材１の材料は機械的強度を有すれば良く特に限定されない、例えば、ガラス、プラスチック、ダイヤモンド等を用いることができる。そして、第１支持部材１はこの材料をリング状に加工して形成されている。

図２に示すように、第１支持部材１と基板２との間には接着層３が配置されている。基板２において第１面２ａに接着層３を介して第１支持部材１が設置されている。そして、第１面２ａと反対の面を第２面２ｂとする。接着層３はＵＶ光照射により、粘着力が低下する接着剤または接着テープを使用している。接着層３の材料に用いる接着テープはリング状に連続した形状となっている。そして、第１支持部材１の平面視における接着テープの幅は第１支持部材１と同じ幅となっている。接着剤には、例えば、ＵＶ硬化型及びＵＶ発泡型の接着剤を用いることができる。

他にも、接着層３には加熱により粘着力が低下する接着剤または接着テープを使用しても良い。加熱する温度は接着剤及び基材に起因するため、各層や各材料により異なる。従って、あらかじめ予備実験をして温度を設定するのが好ましい。また、接着剤及び接着テープは耐熱性を有し、加熱により剥離する接着剤または接着テープは剥離する温度まで耐熱性を有することが好ましい。これにより剥離する温度以下の高温下での加工を行うことができる。

接着層３の材料である接着剤の種類として、アクリル樹脂系、α-オレフィン系、ウレタン樹脂系、エーテル系、エポキシ樹脂系、塩化ビニル樹脂系、クロロプレンゴム系、酢酸ビニル樹脂エマルジョン系、シリコーン系、水性高分子−イソシアネート系、スチレン−ブタジエンゴム系、ニトリルゴム系、ニトロセルロース系、反応性ホットメルト系、フェノール樹脂系、変成シリコーン系、ポリイミド系、ポリアミド樹脂ホットメルト系、ポリウレタン樹脂ホットメルト系、ポリオレフィン樹脂ホットメルト系、ポリ酢酸ビニル樹脂溶液系、ポリスチレン樹脂溶剤系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルピロリドン樹脂系、ポリビニルブチラール樹脂系、ポリベンズイミダソール系、ポリメタクリレート樹脂溶液系、メラミン樹脂系、ユリア樹脂系、レゾルシノール系等を用いることができる。さらに、これらの接着剤を用いた接着テープを用いることができる。本実施形態では、例えば、アクリル系接着剤または接着テープを使用している。

図３及び図４はリングサポートシステムを用いて加工する製造工程を説明するための模式図である。まず、貫通孔２ｃが形成された基板２を用意する。貫通孔２ｃはフォトリソグラフィ法やエッチング法の公知の技術を用いて形成することが可能であり、説明を省略する。貫通孔２ｃはノズルに該当する部位となっている。

第２接着工程において第１面２ａに接着剤を塗布し基板２と第２支持部材４とを貼り合せる。そして、所定の温度にて加熱乾燥することにより、接着剤を固化する。これにより、第１面２ａには接着層５を介して第２支持部材４が固着される。第２支持部材４は基板２を覆う大きさであり、基板２の第１面２ａの総ての場所を覆って配置される。この段階では、第２支持部材４、接着層５、基板２が積層された構成となっている。基板２の一方の面に基板状の第２支持部材を貼り付けた状態で、第２面２ｂの全面を加工可能な構造となっている。

第２支持部材４と基板２とを貼り付ける工程はＵＶ光照射により、粘着力が低下する接着剤または接着テープを使用している。接着剤または接着テープは、例えば、ＵＶ硬化型及びＵＶ発泡型を用いる。または、接着層は高温加熱により粘着力が低下する接着剤または接着テープを用いる。加熱する温度や加熱方法は接着剤及び基材に起因するため、各層や各材料により異なる。予め、予備実験を行って加工条件を選定するのが好ましい。

次に、第２加工工程において、基板２を研削する。そして、基板２の厚さを所定の厚さに加工する。このとき、基板２には第２支持部材４が固着されているため、基板２に負荷が加わっても基板２は損傷し難くなっている。

次に、第２分離工程において、基板２と第２支持部材４とを分離する。第２支持部材４と基板２を貼り付ける工程にＵＶ光照射により粘着力が低下する接着剤または接着テープを使用した場合は、第２支持部材４または基板２に透光性を有する材料を用いる。第２支持部材４または基板２の材料には、例えば、ガラス、プラスチック、ダイヤモンド等を用いることができる。そして、接着層５にＵＶ光を照射した後に、第２支持部材４と基板２とを分離する。このとき、基板２に対して垂直な向きに第２支持部材４を移動して基板２と第２支持部材４とを分離する。

第２支持部材４と基板２を貼り付ける工程に加熱により粘着力が低下する接着剤または接着テープを使用した場合は、接着層５を加熱した後に第２支持部材４と基板２とを分離する。このとき、基板２に対して垂直な向きに第２支持部材４を移動して基板２と第２支持部材４とを分離する。その結果、図３（ｂ）に示す基板２が形成される。

次に、第１接着工程にて、リング状の第１支持部材１に接着剤を塗布する。または、リング状にカットされた接着テープを第１支持部材１に貼り付ける。その後、基板２の第１面２ａに、第１支持部材１を貼り付ける。このとき、アライメントピンが配置された冶具またはカメラと画像処理装置を用いてアライメントすることにより、基板２と第１支持部材１とを位置精度良く貼り付けることができる。そして、基板２の外周に沿ってリング状の第１支持部材１を第１面２ａに接着する。

続いて、第１加工工程では基板２に各種の表面処理を行う。第１面２ａは第１支持部材１により第１面２ａの外周のみが覆われているので、第１面２ａと第２面２ｂとを同時に表面処理することができる。

まず、基板２をエッチング液に浸漬して基板２の表面を滑らかにする。このとき、第１面２ａと第２面２ｂとの処理を同時に行う。続いて、基板２を撥水性の膜形成する薬液に浸漬する。このときにも、第１面２ａと第２面２ｂとの処理を同時に行う。続いて、薬液を乾燥することにより、撥水膜を形成する。

次に、第２面２ｂの貫通孔２ｃ付近に保護テープ６を貼り付ける。これにより、基板２は保護テープ６により保護される。保護テープ６は露出する基板２の一部を覆い、覆った部分のみ保護する。

続いて、基板２をプラズマ処理することにより表面処理を行う。保護テープ６が配置された場所にはプラズマ処理が行われないので撥水膜が残る。プラズマ処理においても第１面２ａと第２面２ｂとの処理を同時に行う。次に、基板２を洗浄する。洗浄においても第１面２ａと第２面２ｂとの処理を同時に行う。

次に、第１分離工程において基板２と第１支持部材１とを分離する。このとき、図４に示すように、第１支持部材１と基板２とが一体となったリングサポートシステム７をダイシングテープ８に貼り付ける。次に、接着層３の粘着力を弱める処理を行う。

接着層３がＵＶ光照射により粘着力が低下する接着剤または接着テープによって形成された場合は、接着層３にＵＶ光を照射した後に、基板２から第１支持部材１を分離する。

接着層３が加熱により粘着力が低下する接着剤または接着テープを使用して形成された場合は、接着層３を加熱した後に第１支持部材１と基板２とを分離する。

分離するとき第１支持部材１を基板２に対して垂直な向きに移動して基板２と第１支持部材１とを分離する。これにより、基板２と第１支持部材１とが擦れないようにすることができる。

続いて、ダイシングテープ８に外的刺激を付与し、ダイシングテープ８の粘着力を低下させてから基板２のダイシングを行う。ダイシング方法は、レーザー光を用いる方法やダイヤモンドブレードを高速で回転させて切断する方法等を用いることができる。

この外的刺激の付与は、ダイシングテープ８の種類に応じて、例えばＵＶ光照射または加熱により実施する。ダイシングテープ８が、例えば古河電工株式会社製の商品名「ＵＣシリーズ」のような紫外線硬化型テープの場合には、紫外線照射によって粘着力を低下させ、日東電工株式会社製の商品名「リバアルファ」のような加熱によって粘着力が低下するテープの場合には、加熱によって粘着力を低下させる。

次に、ダイシングされて分割されたチップをダイシングテープ８から剥離することにより、ノズルプレートが完成する。

以上述べたように、本実施形態に係るリングサポートシステムによれば、以下の効果を得ることができる。
（１）本実施形態によれば、リング状の第１支持部材１と基板２とを貼り合わせることによって、第１面２ａが露出する。これにより、露出した第１面２ａの加工が容易に行える。また、第１分離工程では接着力を弱めた後で接着層３にて第１支持部材１と基板２とを分離している。従って、基板２を切削して第１支持部材１を除去する方法に比べて生産性良く第１支持部材１と基板２とを分離することができる。

（２）本実施形態によれば、リング状の第１支持部材１と基板２とを貼り合わせた状態にて両面同時の加工を行っている。従って、片面ずつ加工を行う方法に比べて、工程削減効果を得る。

（３）本実施形態によれば、第２加工工程にて第２支持部材４と基板２の第１面２ａとを貼り合わせた状態で加工を行っている。そして、第１加工工程にて第１支持部材１と基板２の第１面２ａとを貼り合わせている。これにより、もう一方の第２面２ｂには接着剤等の異物が付着する可能性が低くなり、異物を除去する工程を削減することができる。

（４）本実施形態によれば、第１支持部材１と基板２の接着剤または接着テープにＵＶ光照射により粘着力が低下する部材を使用し、第１支持部材１に透光性を有する部材を用いている。従って、ＵＶ照射するまで接着力が弱まらず、第１支持部材１を用いて基板２の加工ができる。また、ＵＶ照射した後では基板２に損傷を与えずに第１支持部材１と基板２とを分離できる。

第１支持部材１と基板２の接着剤または接着テープを加熱により粘着力が低下する部材を使用しても良いことを示唆している。このとき、加熱するまで接着力が弱まらず、第１支持部材１を用いて基板２の加工ができる。また、加熱した後では基板２に損傷を与えずに第１支持部材１と基板２とを分離できる。

（５）本実施形態によれば、第１支持部材１を基板２に対して垂直な向きに移動して基板２と第１支持部材１とを分離している。従って、基板２と第１支持部材１とを擦れ難くすることができる。その結果、基板２に損傷を与えずに第１支持部材１を分離することができる。

（６）本実施形態によれば、基板２と第１支持部材１との接着に耐熱性のある接着剤または接着テープが使用されている。従って、第１加工工程では高温下での加工を行うことができる。尚、加熱により剥離する接着剤または接着テープを用いるとき、耐熱性の温度は剥離する温度より低い温度を示している。

尚、本発明は上述した実施形態に限定されず、上述した実施形態に種々の変更や改良等を加えることが可能である。変形例を以下に述べる。

本実施形態に係る基板の加工方法について、図を参照して説明する。尚、実施形態と同一の構成部位については、同一の番号を使用し、重複する説明は省略する。

（変形例１）
実施形態では接着テープは連続したリング状の形状をしていたが、これに限らない。分割されたテープを用いても良い。リング状の第１支持部材を貼り合せるテープの形状について記載する。図５は接着テープの形状を示す模式平面図である。

図５に示すように接着テープ１１は３箇所で分割されたリング状の形状となっている。分割された形状にすることによって、接着テープ１１が分割された場所では第１支持部材１と基板２との間に隙間ができる。第１支持部材１と基板２との接着面積が小さくなり、第１支持部材１と基板２との分離が容易となる。尚、接着テープ１１の分割箇所は２箇所でも良く、４箇所以上でも良い。

（変形例２）
実施形態では接着テープが連続したリング状の形状をしていたが、これに限らない。接着テープは外周部に切り込みを加工した形状のテープを用いても良い。第１支持部材１を貼り合せる接着テープの形状について記載する。図６は接着テープの形状を示す模式平面図である。

図６に示すようにリング状の接着テープ１２の外周部には切り込み１２ａの加工が施こされている。切り込み１２ａの加工が施されることによって、第１支持部材１と基板２とを分離する第１分離工程において、切り込み１２ａの場所から第１支持部材１と基板２とを容易に剥離することが可能となる。

（変形例３）
実施形態では接着テープの平面視における幅は第１支持部材１と同じ幅の形状をしていた。接着テープの幅は第１支持部材１より幅の狭い形状の接着テープを用いても良い。図７は接着テープの形状を示す模式平面図である。

図７に示すようにリング状の接着テープ１３の幅は第１支持部材１の幅より狭い形状となっている。破線は実施形態の第１支持部材１の外形を表している。接着テープ１３の幅を第１支持部材１の幅より狭くすることで、接着面積が小さくなる。従って、第１支持部材１と基板２との分離を容易にすることができる。

（変形例４）
実施形態では接着テープがリング状の形状をしていたが、さらに接着テープに穴加工を施した接着テープを用いても良い。第１支持部材を貼り合せる接着テープの形状について記載する。図８は接着テープの形状を示す模式平面図である。

図８に示すようにリング状の接着テープ１４は外周と内周にとの間に複数の穴加工が施されている。リング状の接着テープ１４に穴１４ａが加工されることにより、接着面積が小さくなる。従って、第１支持部材１と基板２との分離を容易にすることができる。

１…第１支持部材、２…基板、２ａ…第１面、２ｂ…第２面、４…第２支持部材。

Claims (6)

1. 基板の外周に沿ってリング状の第１支持部材を前記基板の第１面に接着する第１接着工程と、
   前記基板を加工する第１加工工程と、
   前記接着された場所にて前記基板と前記第１支持部材とを分離する第１分離工程と、を有することを特徴とする基板の加工方法。
2. 請求項１に記載の基板の加工方法において、
   前記第１支持部材は透光性を有し、前記第１接着工程では前記基板と前記第１支持部材とをＵＶ光の照射により剥離する接着剤または接着テープ、もしくは、加熱により剥離する接着剤または接着テープにて接着することを特徴とする基板の加工方法。
3. 請求項１に記載の基板の加工方法において、
   前記基板の前記第１面を覆って第２支持部材を接着する第２接着工程と、
   前記基板を加工する第２加工工程と、
   前記基板と前記第２支持部材とを分離する第２分離工程と、をさらに有することを特徴とする基板の加工方法。
4. 請求項２に記載の基板の加工方法において、
   前記接着剤及び前記接着テープは耐熱性を有し、
   加熱により剥離する前記接着剤または前記接着テープは剥離する温度まで耐熱性を有することを特徴とする基板の加工方法。
5. 請求項４に記載の基板の加工方法において、
   前記第１加工工程では、前記第１面と、前記第１面の裏面である第２面との両面を同時に加工する工程を有することを特徴とする基板の加工方法。
6. 請求項１に記載の基板の加工方法において、
   前記第１分離工程ではＵＶ光を照射後または加熱後に前記第１支持部材を前記基板に対して垂直な向きに移動して前記基板と前記第１支持部材とを分離することを特徴とする基板の加工方法。

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