JP2017139322A - デバイス基板の製造方法、及び積層体 - Google Patents

Abstract

【課題】デバイス基板と支持板とを剥離する際のデバイス基板の割れを防止することができるデバイス基板の製造方法、及び積層体を提供する。【解決手段】デバイス基板の製造方法は、周縁部に面取り部を有するデバイス基板の第１主面と、剥離可能に貼合された支持板とを有する積層体からデバイス基板を製造する方法であって、デバイス基板の面取り部の面取り高さがデバイス基板の厚さ未満となるように、第１主面と対向する第２主面の側から前記デバイス基板を薄板化する薄板化工程、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、デバイス基板の製造方法、及び積層体に関する。

表示パネル、太陽電池、薄膜二次電池、半導体機器等の電子デバイスの薄型化、軽量化が進められている。これらの電子デバイスに用いられる基板（以下、デバイス基板という）の薄型化、軽量化が要望されている。デバイス基板の厚さが薄くなると、デバイス基板のハンドリング性が低下する。

そこで、デバイス基板の第１主面に支持板を剥離可能に貼合し、デバイス基板の第２主面に必要な処理を施した後、デバイス基板から支持板を剥離する方法が提案されている（例えば、特許文献１）。

国際公開第２０１１／０９０００４号

一般的に、デバイス基板は、その周縁部において、面取り加工が施されている。面取り加工されたデバイス基板と支持板とを剥離可能に貼合した後、デバイス基板の第２主面を研削等することにより、デバイス基板を薄板化する場合がある。デバイス基板を薄板化した後、デバイス基板を支持板から剥離する際に、デバイス基板の割れが発生する問題があった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、デバイス基板の割れや、欠けを防止することができるデバイス基板の製造方法、及び積層体を提供することを目的とする。

本発明の一態様によると、デバイス基板の製造方法は、周縁部に面取り部を有するデバイス基板の第１主面と、剥離可能に貼合された支持板とを有する積層体からデバイス基板を製造する方法であって、前記デバイス基板の前記面取り部の面取り高さが前記デバイス基板の厚さ未満となるように、前記第１主面と対向する第２主面の側から前記デバイス基板を薄板化する薄板化工程、を有する。

本発明の別の態様によると、積層体は、周縁部に面取り部を有し、第１主面と前記第１主面と対向し薄板化面を有する第２主面とを有するデバイス基板と、前記デバイス基板の前記第１主面と剥離可能に貼合される支持板と、を有する積層体であって、前記デバイス基板の前記面取り部の面取り高さが前記デバイス基板の厚さ未満である。

本発明のデバイス基板の製造方法、及び積層体によれば、デバイス基板と支持板とを剥離する際のデバイス基板の割れや、欠けを防止することができる。

第１実施形態におけるデバイス基板の製造方法のフローチャートである。 第１実施形態におけるデバイス基板の製造方法の工程図である。 積層体の平面図である。 積層体のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 実施形態に係る薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。 別の実施形態に係る薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。 一般的な、薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。 別の一般的な、薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。 第２実施形態におけるデバイス基板の製造方法のフローチャートである。 第２実施形態におけるデバイス基板の製造方法の一部の工程図である。

以下、添付図面にしたがって本発明の実施の形態について説明する。本発明は以下の実施の形態により説明される。但し、本発明の範囲を逸脱すること無く、多くの手法により変更を行うことができ、本実施の形態以外の他の実施の形態を利用することができる。したがって、本発明の範囲内における全ての変更が特許請求の範囲に含まれる。ここで、図中、同一の記号で示される部分は、基本的に、同様の機能を有する同様の要素である。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態におけるデバイス基板の製造方法のフローチャートである。図１に示されるように、デバイス基板の製造方法は、周縁部に面取り部を有するデバイス基板の第１主面と、支持板とを剥離可能に貼合する貼合工程（ステップＳ１１）と、デバイス基板の面取り部の面取り高さがデバイス基板の厚さ未満となるように、第１主面と対向する第２主面の側からデバイス基板を薄板化する薄板化工程（ステップＳ１２）と、薄板化されたデバイス基板の第２主面に第２機能層を形成する機能層形成工程（ステップＳ１３）と、第２機能層が形成されたデバイス基板と支持板とを剥離する剥離工程（ステップＳ１４）と、を有することが好ましい。デバイス基板の製造方法は、ステップＳ１１からステップＳ１４の全てのステップを含む必要はなく、少なくとも薄板化工程（ステップＳ１２）を含んでいればよい。

なお、デバイス基板に剥離可能に貼合された支持板は、デバイス基板の製造工程の途中まで（デバイス基板と支持板とが剥離操作によって剥離されるまで）使用される。デバイス基板と支持板とが剥離された後は、支持板は、デバイス基板の製造工程から除かれ、デバイス基板を構成する部材とはならない。デバイス基板から剥離された支持板は、デバイス基板の製造工程に再利用することができる。

本実施形態に係るデバイス基板の製造方法について、図２乃至図８に基づいて説明する。図２は本発明の第１実施形態におけるデバイス基板の製造方法の工程図である。図３は積層体の平面図である。図４は積層体のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図５は、本実施形態に係る薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。図６は、別の実施形態に係る薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。図７は、一般的な、薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。図８は、別の一般的な、薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。

デバイス基板とは、表示パネル、太陽電池、薄膜二次電池、半導体機器等の電子デバイスに用いられる基板を意味する。表示パネルとしては、液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、及び有機ＥＬディスプレイパネル（ＯＥＬＤ：Organic Electro Luminescence Display）を例示できる。

図２（Ａ）に示されるように、デバイス基板１０は、第１主面１１と、この第１主面１１に対向する第２主面１２とを有する。デバイス基板１０の第１主面１１には第１機能層２１が形成されている。また、後述するように、デバイス基板１０は、その周縁部において、第１主面１１と第２主面１２の側に形成された面取り部１４、１５（図４参照）を有している。デバイス基板１０の周縁部とは、デバイス基板１０の外周の部分を意味する。

薄板化前のデバイス基板１０の厚さは、５００μｍ以上８００μｍ以下であることが好ましい。

上述の範囲にすることにより、デバイス基板１０の第１主面１１に第１機能層２１を形成する際において、デバイス基板１０のハンドリング性に優れる。

また、上述の範囲にすることにより、後述するデバイス基板１０の薄板化において、デバイス基板１０を所望の厚さにすることができる。

デバイス基板１０としては、半導体基板、ガラス基板、樹脂基板、金属基板、であることが好ましい。

半導体基板としては、特に限定されないが、シリコンウエハ、シリコンカーバイドウエハ、サファイアウエハ、又は化合物半導体ウエハであることが好ましい。化合物半導体ウエハとしては、窒化ガリウムウエハ、ガリウムヒ素ウエハ、リン化インジウムウエハであることが好ましい。

ガラス基板のガラスとしては、無アルカリガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス、高シリカガラス、その他の酸化ケイ素を主な成分とする酸化物系ガラスを例示できる。酸化物系ガラスとしては、酸化物換算による酸化ケイ素の含有量が４０質量％以上９０質量％以下のガラスが好ましい。

ガラス基板のガラスは、製造する電子デバイスの種類に適したガラス、その製造工程に適したガラスを選択して採用することが好ましい。たとえば、液晶パネル用のガラス基板には、アルカリ金属成分を実質的に含まないガラス（無アルカリガラス）を採用することが好ましい。

樹脂基板の樹脂の種類は、特に限定されない。透明な樹脂としては、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリカーボネート樹脂、透明フッ素樹脂、透明ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂などが例示される。また、不透明な樹脂としては、ポリイミド樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド樹脂などが例示される。なお、樹脂基板は、表面に保護層等の機能層が形成されてなるものであってもよい。

第１機能層２１は、デバイス基板１０に所望の機能を付与する構成物を意味する。第１機能層２１は、デバイス基板１０を利用する電子デバイスの要求に応じて作製され、第１機能層２１としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）、カラーフィルタ（Color Filter）であることが好ましい。

上記第１機能層２１は、例えば、トランジスタ、配線（アルミニウム配線等）、電極、絶縁膜（シリコン窒化膜等）により構成される。第１機能層２１の作製方法は、例えば、フォトリソグラフィ法、エッチング法、イオン注入法、ＣＶＤ法などが用いられる。

図２（Ｂ）に示されるように、デバイス基板１０と支持板４０とを貼合する際、デバイス基板１０の第１機能層２１が形成された第１主面１１と支持板４０とが剥離可能に貼合される。本実施形態では、第１機能層２１が第１主面１１に形成されたデバイス基板１０を示したが、第１機能層２１が第１主面１１に形成されていないデバイス基板１０であってもよい。

支持板４０は、デバイス基板１０と支持板４０とが剥離されるまでの間、デバイス基板１０を支持して補強し、後工程におけるデバイス基板１０の変形、傷付き、破損などを防止する。

支持板４０としては、例えば、ガラス板、セラミックス板、アクリル板、半導体板、化合物半導体板、金属板等であることが好ましい。半導体板としては、シリコンウエハ、シリコンカーバイドウエハ、サファイアウエハであることが好ましい。化合物半導体板としては、窒化ガリウムウエハ、ガリウムヒ素ウエハ、リン化インジウムウエハであることが好ましい。中でも、ガラス板が好ましい。ガラス板の材料は、特に限定されないが、例えばソーダライムガラス、無アルカリガラスなどが好ましい。中でも、デバイス基板１０との熱膨張差の小さい無アルカリガラスが好ましい。

支持板４０の厚さは、デバイス基板１０の種類、厚さ等に応じて適宜設定される。支持板４０の厚さは、デバイス基板１０よりも厚くてもよいし、薄くてもよい。支持板４０の厚さは、デバイス基板１０を補強するため、４００μｍ以上であることが好ましく、熱容量を小さくするため７００μｍ以下であることが好ましい。

支持板４０は、デバイス基板１０との線膨張係数の差の小さい材料で形成されることが好ましく、デバイス基板１０と同一材料で形成されることがより好ましい。

デバイス基板１０と支持板４０との２５℃以上３００℃以下における平均線膨張係数（以下、単に「平均線膨張係数」という）の差は、好ましくは７００×１０^−７／℃以下であり、より好ましくは５００×１０^−７／℃以下であり、さらに好ましくは３００×１０^−７／℃以下である。差が大き過ぎると、デバイスの製造工程における加熱冷却時に、後述する積層体５０が、デバイス基板１０と支持板４０とが剥離する可能性がある。デバイス基板１０の材料と支持板４０の材料が同じ場合、このような問題を生じるおそれがない。

貼合前においては、デバイス基板１０、及び支持板４０は、各々がフィルム包装、合紙包装等により包装され、デバイス基板１０、及び支持板４０は互いに非接触の状態で保管される。必要に応じて貼合前にデバイス基板１０、及び支持板４０に対して洗浄が実施される。デバイス基板１０を合紙包装する場合、複数のデバイス基板１０と複数の合紙とを交互に配置することが好ましい。同様に、支持板４０を合紙包装する場合、複数の支持板４０と複数の合紙とを交互に配置することが好ましい。合紙を使用する際には、原料パルプとしてバージンパルプを使用した合紙を使用することが好ましい。

本実施形態では、図２（Ｂ）に示される貼合工程において、デバイス基板１０の第１主面１１と支持板４０とが接着層３０を介して剥離可能に貼合される。

接着層３０と支持板４０との間の剥離を防止するため、接着層３０と支持板４０との間の結合力が、接着層３０とデバイス基板１０との間の結合力よりも高く設定される。これにより、剥離工程では、接着層３０とデバイス基板１０との界面が剥離される。接着層３０とは、デバイス基板１０と支持板４０とを一時的にくっつけ、その後デバイス基板１０と支持板４０とを剥離することができる層を意味する。この接着層３０としては、特に限定されることなく、樹脂層、無機膜、プラズマ重合膜等であることが好ましい。

接着層３０が樹脂層である場合、樹脂層を構成する樹脂は、特に限定されないが、アクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、及びポリイミドシリコーン樹脂を例示できる。いくつかの種類の樹脂を混合して用いることもできる。そのなかでも、耐熱性や剥離性の観点から、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂が好ましい。

接着層３０が樹脂層である場合、接着層３０の厚さは、特に限定されないが、好ましくは１μｍ以上５０μｍ以下に設定され、より好ましくは２μｍ以上２０μｍ以下に設定される。接着層３０の厚さを１μｍ以上とすることにより、接着層３０とデバイス基板１０との間に気泡や異物が混入した場合であっても、接着層３０の変形によって、気泡や異物の厚さを吸収できる。一方、接着層３０の厚さを５０μｍ以下とすることにより、接着層３０の形成時間を短縮でき、更に接着層３０の樹脂を必要以上に使用しないため経済的である。

接着層３０が樹脂層である場合、樹脂層を構成する樹脂の熱伝導率は０．１（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、０．１５（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましい。熱伝導率が０．１（Ｗ／ｍ・Ｋ）以上であると、第２機能層形成時の加熱プロセスに時間がかかりすぎず、生産効率を低下させるのを抑えることができる。

また、図２（Ｂ）では接着層３０が１層で構成されているが、接着層３０は２層以上で構成することもできる。この場合、接着層３０を構成する全ての層の合計の厚さが、接着層３０の厚さとなる。また、接着層３０が樹脂層である場合、各樹脂層を構成する樹脂の種類は異なっていてもよい。

接着層３０が無機膜である場合、無機膜は、各種の無機化合物から形成される。具体的には、酸化物、窒化物、酸窒化物、炭化物、炭窒化物、珪化物および弗化物からなる群から選ばれる少なくとも１つを含むのが好ましい。

酸化物、窒化物、酸窒化物としては、例えば、Ｓｉ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｙ、Ｎｂ、Ｎａ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｐｂ、Ｍｇ、Ｂｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｅｒ、Ｓｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、ＣｅおよびＢａから選ばれる１種類以上の元素の酸化物、窒化物、酸窒化物が挙げられる。より具体的には、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ガリウム（Ｇａ_２Ｏ_３）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、酸化亜鉛スズ（ＺＴＯ）、ガリウム添加酸化亜鉛（ＧＺＯ）、酸化インジウムセリウム（ＩＣＯ）、窒化硅素（Ｓｉ_３Ｎ_４）、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化タングステン（ＷＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化モリブデン（ＭｏＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ジルコニウム（ＺｒＮ）などが挙げられる。

炭化物、炭窒化物としては、例えば、Ｔｉ、Ｗ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｎｂから選ばれる１種以上の元素の炭化物、炭窒化物が挙げられる。より具体的には、炭化チタン（ＴｉＣ）、炭化タングステン（ＷＣ）、炭化硅素（ＳｉＣ）、炭化ニオブ（ＮｂＣ）、炭化ジルコニウム（ＺｒＣ）、炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）、炭窒化タングステン（ＷＣＮ）、炭窒化硅素（ＳｉＣＮ）、炭窒化ニオブ（ＮｂＣＮ）、炭窒化ジルコニウム（ＺｒＣＮ）などが挙げられる。

珪化物としては、例えば、Ｗ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｂａから選ばれる１種以上の元素の珪化物が挙げられる。

弗化物としては、例えば、Ｍｇ、Ｙ、Ｌａ、Ｂａから選ばれる１種以上の元素の弗化物が挙げられる。

中でも、デバイス基板の製造工程等において、熱処理前の加工に耐えられる密着性を持ちながら、熱処理による膜特性の変化が少なく再利用が容易である、容易に入手できる等の点で、炭化硅素、酸化インジウムスズおよび酸化インジウムセリウムは、好適に例示される。

無機膜の平均線膨張係数は、支持板４０等の形成材料に応じて、適宜、設定すればよい。例えば、支持板４０としてガラス板を使用する場合は、その平均線膨張係数は１０×１０^−７／℃以上２００×１０^−７／℃以下が好ましい。この範囲であれば、デバイス基板１０との平均線膨張係数の差が小さくなり、高温環境下におけるデバイス基板１０と無機膜付き支持板４０との位置ずれをより抑制することができる。

無機膜は、前述した無機化合物の少なくとも１種が主成分として含まれているのが好ましい。ここで、主成分とは、これらの総含有量が、無機膜の全量に対して、９０質量％以上であることを意味し、９８質量％以上であるのが好ましく、９９質量％以上であるのがより好ましい。

無機膜の厚さとしては、耐擦傷性の観点からは、５ｎｍ以上５０００ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以上５００ｎｍ以下がより好ましい。

図２（Ｂ）では無機膜が１層で構成されているが、無機膜は２層以上で構成することもできる。この場合、無機膜を構成する全ての層の合計の厚さが、無機膜の厚さとなる。また、この場合、各無機膜が異なる組成であってもよい。

接着層３０がプラズマ重合膜である場合、プラズマ重合膜を形成する材料は、ＣＦ_４、ＣＨＦ_３、Ｃ_２Ｈ_６、Ｃ_３Ｈ_６、Ｃ_２Ｈ_２、ＣＨ_３Ｆ、Ｃ_４Ｈ_８等のフルオロカーボンモノマー、メタン、エタン、プロパン、エチレン、プロピレン、アセチレン、ベンゼン、トルエン等のハイドロカーボンモノマー、水素、ＳＦ_６等があげられる。特に、フルオロカーボンモノマーまたは、ハイドロカーボンモノマーからなるプラズマ重合膜が好ましい。これらは、１種類のみを用いてもよく、２種類以上を混合して用いてもよい。

プラズマ重合膜の厚さとしては、耐擦傷性の観点からは、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、１ｎｍ以上５０ｎｍ以下がより好ましく、１ｎｍ以上１０ｎｍ以下がさらに好ましい。

なお、接着層３０の外形は、支持板４０が接着層３０の全体を支持できるように、支持板４０の外形と同一であるか、支持板４０の外形よりも小さいことが好ましい。また、接着層３０の外形は、接着層３０がデバイス基板１０の全体を密着できるように、デバイス基板１０の外形と同一であるか、デバイス基板１０の外形よりも大きいことが好ましい。

図２（Ｂ）に示されるように、本実施形態においては、接着層３０を備えているが、接着層３０を無くしてデバイス基板１０と支持板４０とからなる構成としてもよい。この場合には、デバイス基板１０と支持板４０との間に作用するファンデルワールス力等によってデバイス基板１０と支持板４０とが剥離可能に貼り付けられる。

支持板４０の上に形成された接着層３０をデバイス基板１０の上に剥離可能に密着させる方法は、公知の方法であってよい。例えば、常圧環境下で接着層３０の剥離性の表面にデバイス基板１０を重ねた後、ロールやプレスを用いて接着層３０とデバイス基板１０とを圧着させる方法が挙げられる。ロールやプレスで圧着することにより接着層３０とデバイス基板１０とがより密着するので好ましい。また、ロールまたはプレスによる圧着により、接着層３０とデバイス基板１０との間に混入している気泡が比較的容易に除去されるので好ましい。

支持板上に形成した接着層３０とデバイス基板１０を真空ラミネート法や真空プレス法により圧着すると、気泡の混入の抑制や良好な密着の確保がより好ましく行われるのでより好ましい。真空下で圧着することにより、微小な気泡が残存した場合でも、加熱により気泡が成長することがなく、デバイス基板１０のゆがみ欠陥につながりにくいという利点もある。

図３に示されるように、本実施形態において積層体５０は、支持板４０とデバイス基板１０とを備えている。図４に示されるように、積層体５０を構成するデバイス基板１０は、その周縁部において、第１主面１１と第２主面１２の側に面取り部１４、１５を有している。ここで面取り部１４とは、第１主面１１と端面１６との交差する領域が除去されている部分を意味する。面取り部１４、１５の形状としては、所定の面取り角度（例えば、４５°等）で直線状に除去された形状、又は曲線状（円弧状、楕円状等）に除去された形状を含む。

また、積層体５０の支持板４０に対して面取り加工が行われ、支持板４０に周縁部に面取り部１７、１８が形成される。本実施形態において、図４に示されるように、支持板４０がデバイス基板１０より長さＬだけ大きいことが好ましい。

その理由は、支持板４０を面取り加工する際に、意図しない加工がデバイス基板１０に施されるのを抑制するためである。

支持板４０がデバイス基板１０より大きい場合、デバイス基板１０に覆われない一部の接着層３０が支持板４０上で露出する。この露出している接着層３０を除去することができる。

一般的に、積層体５０は製造装置（不図示）に位置決めピン等により位置決めされる。積層体５０を位置決めする際、位置決めピンがデバイス基板１０に接触することを防止でき、デバイス基板１０が破損するのを回避することが可能となる。

また、デバイス基板１０と支持板４０と剥離する工程において、一般的に、デバイス基板１０と支持板４０と間にナイフ等を挿入し、所定領域に剥離開始部を形成し、この剥離開始部を起点に剥離が行われる。支持板４０をデバイス基板１０より大きくすることにより、ナイフの挿入が容易となる。

また、剥離工程において、支持板４０のデバイス基板１０より大きい領域を、突き上げる、又は引掛けることにより、デバイス基板１０と支持板４０とを容易に剥離することができる。

デバイス基板１０、及び支持板４０の大きさに応じて、長さＬは適宜設定され、長さＬは、０．２ｍｍ以上３ｍｍ以下であることが好ましい。０．２ｍｍ以上であれば位置決めピンなどによるデバイス基板１０の破損のリスクを低減することができる。３ｍｍ以下であれば、プロセス中の支持板変形による、意図せぬ剥離を防止することができる。

次に、図２（Ｃ）に示されるように、積層体５０を構成するデバイス基板１０の第１主面１１と対向する第２主面１２の側から、デバイス基板１０が薄板化される。薄板化とは、厚さを薄くすることを意味し、機械的作用、化学的作用、又はこれらの組み合わせにより厚さを薄くすることを含む。薄板化により形成された面を薄板化面と呼ぶ。本実施形態では、研磨後の第２主面１２は、薄板化面に相当する。例えば、薄板化工程においては、公知の研削加工よりデバイス基板１０の第２主面１２の側が研削され、デバイス基板１０の厚さが薄くされる。より具体的には、積層体５０の支持板４０を吸着固定し、デバイス基板１０の第２主面１２を砥石により機械的に研削し、厚さが薄くされた所定の厚さのデバイス基板１０を得ることができる。さらに、必要に応じて研削された第２主面１２を公知の研磨加工を施すことにより、第２主面１２を鏡面にすることができる。例えば、研磨剤を供給しながら、研磨クロスにより第２主面１２を研磨することで、第２主面１２を鏡面にすることができる。デバイス基板１０に薄板化面を有する第２主面１２が形成される。

次に、本実施形態に係る薄板化後のデバイス基板における、面取り高さとデバイス基板の厚さとの関係について説明する。図５（Ａ）は薄板化前の積層体５０の断面形状を示している。図５（Ａ）に示されるように、デバイス基板１０の周縁部に面取り部１４，１５が形成されている。第１主面１１の側の面取り部１４は、所定の面取り角度θであり、直線状に除去された形状を有している。面取り部１４は、所定の面取り高さｈとなるように形成されている。ここで面取り高さｈとは、面取り部１４における第１主面１１と垂直な方向の長さであって、第１主面１１からの端面１６までの距離を意味する。

図５（Ｂ）は、薄板化後の積層体５０の断面形状を示している。図５（Ｂ）に示されるように、薄板化工程においては、デバイス基板１０の面取り高さｈは、薄板化後のデバイス基板１０の厚さｔ未満となるよう、デバイス基板１０が、第２主面１２の側から薄板化される。面取り高さｈは、薄板化後のデバイス基板１０の厚さｔ未満となるように面取り加工されている。なお、デバイス基板１０の厚さｔは、５０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。デバイス基板１０の厚さｔを上述範囲とすることにより、電子デバイスの薄型化の要求に対応することができる。デバイス基板１０の厚さｔは、第１主面１１と薄板化された第２主面１２との平均距離を意味する。

なお、面取り高さｈは、デバイス基板１０の種類等に応じて、適宜設定され、例えば、面取り高さｈは、薄板化後のデバイス基板１０の厚さｔの２０％以上８０％以下であることが好ましい。

図６は別の実施形態に係る薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状を示す断面図である。図６のデバイス基板１０の面取り部１４は、曲線状に除去された形状を有している。図６（Ａ）は薄板化前の積層体５０の断面形状を示し、図６（Ｂ）は、薄板化後の積層体５０の断面形状を示している。図５と同様に、薄板化工程においては、デバイス基板１０の面取り高さｈは、薄板化後のデバイス基板１０の厚さｔ未満となるよう、デバイス基板１０が、第２主面１２の側から薄板化される。面取り高さｈは、薄板化後のデバイス基板１０の厚さｔ未満となるように面取り加工されている。

図５及び６においては、デバイス基板１０の薄板化後において、デバイス基板１０の第２主面１２の端部１９の角度、すなわち、薄板化面と端面１６との角度が９０°となる。

次に、２つの一般的な薄板化前と薄板化後のデバイス基板の形状について説明する。図７（Ａ）、図８（Ａ）は、薄板化前の積層体の断面形状を示し、図７（Ｂ）、図８（Ｂ）は、薄板化後の積層体の断面形状を示している。図７（Ａ）、図８（Ａ）に示されるように、積層体１５０は支持板１４０と、支持板１４０に剥離可能に貼合されたデバイス基板１１０を有している。デバイス基板１１０は第１主面１１１と第２主面１１２とを有し、デバイス基板１１０の周縁部において、第１主面１１１と第２主面１１２の側に面取り部１１４、１１５を有している。図７（Ａ）の面取り部１１４，１１５は、所定の面取り角度θであり、直線状に除去された形状を有している。一方、図８（Ａ）の面取り部１１４，１１５は、曲線状に除去された形状を有している。図７（Ａ）、図８（Ａ）に示されるように、面取り部１１４において、例えば、面取り高さｈは１５０μｍ以上２００μｍ以下に設定されている場合がある。

図７（Ｂ）、図８（Ｂ）に示されるように、デバイス基板１１０を薄板化し、デバイス基板１１０の厚さｔを、例えば５０μｍ以上１２０μｍ以下にすると、面取り高さｈはデバイス基板１１０の厚さｔ以上となる。その結果、デバイス基板１１０の第２主面１１２の端部１１９が鋭角な形状となる。発明者らは、端部１１９が鋭角な形状になると、機械的な強度が低下し、デバイス基板１１０の端部１１９に割れ、欠けが発生し、デバイス基板１１０が損傷を受けることを見出し、本発明をするに至った。

本実施形態の図５、図６においては、端部１９の角度、すなわち、薄板化面と端面１６との角度を９０°とすることで、機械的な強度の低下を回避することができる。なお、９０°±１０°の範囲においても、一般的な鋭角な端部の形状に比較して、割れ、欠けの発生を抑制できる。

次に、図２（Ｄ）に示される、機能層形成工程においては、薄板化されたデバイス基板１０の第２主面１２に第２機能層２２が形成される。

第２機能層２２は、第１機能層２１と同様に、デバイス基板１０に所望の機能を付与する構成物を意味する。第２機能層２２は、デバイス基板１０を利用する電子デバイスの要求に応じて作製され、第２機能層２２としては、例えば、ＩＣ（Integrated Circuit）やＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）、薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）、カラーフィルタ（Color Filter）であることが好ましい。

上記第２機能層２２は、例えば、トランジスタ、配線（アルミニウム配線等）、電極等により構成される。第１機能層２１の作製方法は、例えば、フォトリソグラフィ法、エッチング法、イオン注入法、ＣＶＤ法などが用いられ、有機洗浄等が実施される。

第２機能層２２を形成する際、積層体５０は１９０℃を超える温度条件下にある。したがって、積層体５０を構成する部材は、耐熱性を有することが好ましく、特に積層体５０が、接着層３０を含む場合、接着層３０が耐熱性を有することが好ましい。

次に、図２（Ｅ）に示されるように、積層体５０が反転され、剥離装置（不図示）に装着される。剥離装置の吸着手段６０により、積層体５０のデバイス基板１０の第２主面１２の側が真空吸着される。好ましくは、デバイス基板１０と支持板４０との間にナイフ等が挿入され剥離開始部が形成される。剥離開始部を形成することにより、デバイス基板１０と支持板４０との剥離が容易となる。

剥離装置により実行される剥離工程において、剥離装置により、剥離開始部を起点に、第１主面１１から離れる方向に、支持板４０を順次撓ませながら、デバイス基板１０から剥離される。図２（Ｆ）に示されるように、デバイス基板１０が製造される。

さらに、デバイス基板１０に対して、必要に応じて洗浄、検査、テストパターンにより第１機能層２１、及び第２機能層２２の評価が行われる。加えて、デバイス基板１０は切断され、チップ状に個片化されることがある。

（第２実施形態）
図９は、本発明の第２実施形態におけるデバイス基板の製造方法のフローチャートである。図９に示されるように、デバイス基板の製造方法は、周縁部が面取り加工されたデバイス基板の第１主面と、支持板とを剥離可能に貼合する貼合工程（ステップＳ２１）と、第１主面と対向する第２主面の側からデバイス基板を薄板化する薄板化工程（ステップＳ２２）と、薄板化されたデバイス基板の第２主面に第２機能層を形成する機能層形成工程（ステップＳ２３）と、第２機能層が形成されたデバイス基板の面取り部を第２主面に対して垂直方向から切断して除去する工程（ステップＳ２４）と、面取り部が除去されたデバイス基板と支持板とを剥離する剥離工程（ステップＳ２５）と、を有することが好ましい。デバイス基板の製造方法は、ステップＳ２１からステップＳ２５の全てのステップを含む必要はなく、少なくとも薄板化工程（ステップＳ２２）を含んでいればよい。

なお、デバイス基板に剥離可能に貼合された支持板は、デバイス基板の製造工程の途中まで（デバイス基板と支持板とが剥離操作によって剥離されるまで）使用される。デバイス基板と支持板とが剥離された後は、支持板は、デバイス基板の製造工程から除かれ、デバイス基板を構成する部材とはならない。デバイス基板から剥離された支持板は、デバイス基板の製造工程に再利用することができる。

なお、第２実施形態は、第１実施形態と比較すると、薄板化工程において面取り高さが、薄板化後のデバイス基板の厚さ未満であることを限定しないこと、及び面取り部を除去する除去工程を備えること、において相違する。

以下、第２実施形態に図１０に基づいて説明する。なお、第１実施形態に示される構成と同様の構成には同一符号を付して説明を省略する場合がある。

図１０（Ａ）は薄板化前の積層体５０の断面形状を示している。図１０（Ａ）に示されるように、デバイス基板１０の周縁部に面取り部１４，１５が形成されている。第１主面１１の側の面取り部１４は、所定の面取り角度θであり、直線状に除去された形状を有している。面取り部１４は、所定の面取り高さｈとなるように形成されている。

図１０（Ｂ）に示されるように、デバイス基板１１０がデバイス基板１０の第２主面の側から薄板化される。第２実施形態では、面取り高さｈは、薄板化後のデバイス基板１０の厚さｔ未満となることを条件としていない。したがって、図１０（Ｂ）にしめすよう、面取り高さｈはデバイス基板１１０の厚さｔ以上であってもよい。その結果、デバイス基板１０の第２主面１２の端部１９は鋭角な形状となる。

次に、第１実施形態で説明したように、第２主面１２に第２機能層２２が形成される（図２（Ｄ）参照）。

図１０（Ｂ）に示されるように、第２主面１２に対して垂直方向（ＣＬ１−ＣＬ１線に沿って）から切断して、デバイス基板１０の面取り部１４が除去される。

デバイス基板１０の面取り部１４を切断する方法は、一般的な方法であってよい。例えば、刃物で切断する方法、レーザ等の高エネルギー線で溶断する方法、デバイス基板１０の第２主面１２に刃物やレーザ等を用いてスクライブ線を形成し、スクライブ線に沿って割断する方法等が挙げられる。これらの切断方法は、単独でまたは組み合わせて用いられる。このように、切断とは、溶断や割断を含む。

図１０（Ｃ）に示されるように、デバイス基板１０の面取り部１４が除去されると、第２主面１２の端部１９の角度が９０°となる。

本実施形態の図１０（Ｃ）においては、端部１９の角度を９０°とすることで、機械的な強度の低下を回避することができる。なお、本実施形態において第２主面１２に対して垂直方向とは、９０°±１０°の範囲を含む。第２主面１２に対して垂直方向から切断することにより、端部１９の角度を９０°±１０°とすることができる。端部１９の角度が９０°±１０°の範囲においても、一般的な鋭角な場合に比較して、割れ、欠けの発生を抑制できる。

なお、本実施形態では支持板４０を切断する場合を説明したが、少なくともデバイス基板１０の面取り部１４が除去されていればよい。

１０，１１０…デバイス基板、１１、１１１…第１主面、１２，１１２…第２主面、１４、１１４…面取り部、１５、１１５…面取り部、１６、１１６…端面、１７…面取り部、１８…面取り部、１９、１１９…端部、２１…第１機能層、２２…第２機能層、３０…接着層、４０、１４０…支持板、５０…積層体、ＣＬ１…切断線

Claims (10)

1. 周縁部に面取り部を有するデバイス基板の第１主面と、剥離可能に貼合された支持板とを有する積層体からデバイス基板を製造する方法であって、
   前記デバイス基板の前記面取り部の面取り高さが前記デバイス基板の厚さ未満となるように、前記第１主面と対向する第２主面の側から前記デバイス基板を薄板化する薄板化工程、
   を有するデバイス基板の製造方法。
2. 前記薄板化工程において、薄板化前の前記デバイス基板の厚さが５００μｍ以上８００μｍ以下であり、薄板化後の前記デバイス基板の厚さが５０μｍ以上１２０μｍ以下である請求項１に記載のデバイス基板の製造方法。
3. 前記積層体は、前記デバイス基板の第１主面と前記支持板とが接着層を介して剥離可能に貼合されている請求項１または２に記載のデバイス基板の製造方法。
4. 前記接着層がシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、無機膜、及びフルオロカーボンまたは、ハイドロカーボンからなるプラズマ重合膜の何れかを含む請求項３に記載のデバイス基板の製造方法。
5. 前記デバイス基板は前記第１主面に形成された第１機能層を有する請求項１から４の何れか一に記載のデバイス基板の製造方法。
6. 周縁部に面取り部を有し、第１主面と前記第１主面と対向し薄板化面を有する第２主面とを有するデバイス基板と、
   前記デバイス基板の前記第１主面と剥離可能に貼合される支持板と、
   を有する積層体であって、
   前記デバイス基板の前記面取り部の面取り高さが前記デバイス基板の厚さ未満である積層体。
7. 前記デバイス基板の厚さが５０μｍ以上１２０μｍ以下である請求項６に記載の積層体。
8. 前記デバイス基板の第１主面と、前記支持板との間に接着層を有する請求項６又は７に記載の積層体。
9. 前記接着層がシリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、無機膜、及びフルオロカーボンまたは、ハイドロカーボンからなるプラズマ重合膜の何れかを含む請求項８に記載の積層体。
10. 前記デバイス基板は、前記第１主面に形成された第１機能層、及び／又は前記第２主面に形成された第２機能層を有する請求項６から９の何れか一に記載の積層体。
    

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