JP2020049698A - 被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法 - Google Patents

被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2020049698A
JP2020049698A JP2018179103A JP2018179103A JP2020049698A JP 2020049698 A JP2020049698 A JP 2020049698A JP 2018179103 A JP2018179103 A JP 2018179103A JP 2018179103 A JP2018179103 A JP 2018179103A JP 2020049698 A JP2020049698 A JP 2020049698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
optical thin
substrate
prism
adhesive layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018179103A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7114182B2 (ja
Inventor
将 小柳
Osamu Koyanagi
将 小柳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Disco Corp
Original Assignee
Disco Abrasive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Disco Abrasive Systems Ltd filed Critical Disco Abrasive Systems Ltd
Priority to JP2018179103A priority Critical patent/JP7114182B2/ja
Priority to US16/567,083 priority patent/US20200095670A1/en
Priority to TW108134144A priority patent/TWI802753B/zh
Publication of JP2020049698A publication Critical patent/JP2020049698A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7114182B2 publication Critical patent/JP7114182B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6835Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B38/00Ancillary operations in connection with laminating processes
    • B32B38/10Removing layers, or parts of layers, mechanically or chemically
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/02Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by a sequence of laminating steps, e.g. by adding new layers at consecutive laminating stations
    • B32B37/025Transfer laminating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B37/00Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding
    • B32B37/12Methods or apparatus for laminating, e.g. by curing or by ultrasonic bonding characterised by using adhesives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J5/00Adhesive processes in general; Adhesive processes not provided for elsewhere, e.g. relating to primers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J9/00Adhesives characterised by their physical nature or the effects produced, e.g. glue sticks
    • C09J9/02Electrically-conducting adhesives
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
    • G02B1/10Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/04Prisms
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/08Mirrors
    • G02B5/0808Mirrors having a single reflecting layer
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/50Assembly of semiconductor devices using processes or apparatus not provided for in a single one of the subgroups H01L21/06 - H01L21/326, e.g. sealing of a cap to a base of a container
    • H01L21/56Encapsulations, e.g. encapsulation layers, coatings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2310/00Treatment by energy or chemical effects
    • B32B2310/08Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation
    • B32B2310/0806Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation
    • B32B2310/0843Treatment by energy or chemical effects by wave energy or particle radiation using electromagnetic radiation using laser
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/318Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for the production of liquid crystal displays
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2203/00Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2203/326Applications of adhesives in processes or use of adhesives in the form of films or foils for bonding electronic components such as wafers, chips or semiconductors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09JADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
    • C09J2301/00Additional features of adhesives in the form of films or foils
    • C09J2301/40Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components
    • C09J2301/416Additional features of adhesives in the form of films or foils characterized by the presence of essential components use of irradiation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2221/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof covered by H01L21/00
    • H01L2221/67Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L2221/683Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L2221/68304Apparatus for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using temporarily an auxiliary support
    • H01L2221/68381Details of chemical or physical process used for separating the auxiliary support from a device or wafer

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Preparing Plates And Mask In Photomechanical Process (AREA)

Abstract

【課題】石英ガラスに比べて耐熱性の低い物体を熱により変形させることなく、この物体に薄膜を形成する。【解決手段】被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法であって、接着層を介して光学薄膜が形成された基板を準備する基板準備ステップと、基板準備ステップの後、基板の光学薄膜側に石英ガラスに比べて耐熱性の低い被着体を貼り付ける貼り付けステップと、貼り付けステップの後、基板の光学薄膜が形成された面とは反対側の面から、基板に対しては透過性を有し、且つ、接着層に対しては吸収性を有する波長のレーザービームを照射し、接着層を破壊する接着層破壊ステップと、接着層破壊ステップの後、光学薄膜が貼り付けられた被着体と基板とを分離する分離ステップと、を備える被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法が提供される。【選択図】図4

Description

本発明は、被着体の表面に光学薄膜を貼り付けて形成する方法に関する。
基板に金属薄膜を形成する場合、スパッタリング法(特許文献1参照)又は蒸着法(特許文献2参照)等の方法で、金属薄膜を形成することが一般的である。また、金属薄膜が形成された基板が光学素子として利用される場合、この基板は、石英ガラスで構成されていることが一般的である。しかしながら、軽量化及びコスト削減のために、石英ガラスよりも比重の小さい材料(例えば、樹脂材料)を使用したいという要望がある。
特開2006−330485号公報 特開平8−122503号公報
石英ガラスよりも比重の小さい材料は、石英ガラスに比べて一般的に融点が低いので、石英ガラスに比べて耐熱性が低い。このような耐熱性が低い材料で形成された基板に薄膜を形成する場合、スパッタリング等の工程中に印加される熱又は工程中に生じる熱により、基板そのものが変形してしまうので、基板に薄膜を適切に形成できないという問題がある。
本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、石英ガラスに比べて耐熱性の低い材料で形成された物体を熱により変形させることなく、この物体に薄膜を形成する方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様によれば、被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法であって、接着層を介して該光学薄膜が形成された基板を準備する基板準備ステップと、該基板準備ステップの後、該基板の光学薄膜側に石英ガラスに比べて耐熱性の低い該被着体を貼り付ける貼り付けステップと、該貼り付けステップの後、該基板の該光学薄膜が形成された面とは反対側の面から、該基板に対しては透過性を有し、且つ、該接着層に対しては吸収性を有する波長のレーザービームを照射し、該接着層を破壊する接着層破壊ステップと、該接着層破壊ステップの後、該光学薄膜が貼り付けられた該被着体と該基板とを分離する分離ステップと、を備える被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法が提供される。
好ましくは、該被着体は樹脂で形成されている。
本発明の一態様に係る、被着体に光学薄膜を形成する方法では、接着層を介して光学薄膜が形成された基板の光学薄膜側を被着体に貼り付けた後、レーザービームを照射して接着層を破壊する。これにより、光学薄膜と基板との結合が解除されるので、光学薄膜は被着体に転写される。
接着層破壊ステップでは、レーザービームが接着層に集光されるので、接着層のみが破壊され、更に、被着体にはほとんど熱が印加されない。それゆえ、接着層破壊ステップでは、石英ガラスに比べて耐熱性の低い物体であっても熱により変形することが無い。
図1(A)は、光学薄膜が貼り付けられる被着体の一例を示す斜視図であり、図1(B)は、基板準備ステップ(S10)で準備した積層体の斜視図である。 図2(A)は、プリズムに基板の光学薄膜側を貼り付ける貼り付けステップ(S20)を示す図であり、図2(B)は、貼り付けステップ(S20)後のプリズムユニット等の斜視図である。 レーザー加工装置の斜視図である。 接着層破壊ステップ(S30)を示す一部断面側面図である。 図5(A)は、プリズムと基板とを分離する分離ステップ(S40)を示す図であり、図5(B)は、分離ステップ(S40)後におけるプリズムの斜視図である。 プリズムに光学薄膜を貼り付けて形成する方法を示す第1実施形態のフロー図である。 第2実施形態に係る保持治具を用いた接着層破壊ステップ(S30)を示す一部断面側面図である。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図1(A)は、光学薄膜が貼り付けられる被着体の一例を示す斜視図である。本実施形態の被着体は、石英ガラスに比べて耐熱性の低い材料で成る。石英ガラスは、一般的に、約1700℃で軟化し、2000℃以上で溶融するが、これに対して、本実施形態の被着体は、例えば、1700℃以下の所定の温度で軟化又は溶融する。
本実施形態の被着体は、約80℃から約250℃までの所定の温度で溶融する、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)等の樹脂で形成されている。但し、被着体の材質は、PE、PP及びPVCに限定されず、他の樹脂で形成されてもよい。
被着体を樹脂で形成することにより、石英ガラスで形成する場合に比べて、光学薄膜が貼り付けられた被着体(即ち、光学素子)の重さを約半分以下にできる。この光学素子は、例えば、カメラ内部の部品に使用されるので、樹脂製の被着体を用いることにより、カメラ自体を軽量化できる。更に、樹脂材料及びその加工等に要する費用は石英ガラスの場合に比べて一般的に安価であるので、樹脂製の被着体は石英ガラスの被着体に比べて安価に製造される。
図1(A)に示す様に、本実施形態の被着体はプリズム11であるが、被着体はプリズム11に限定されない。被着体は、光学薄膜が貼り付けられた場合に、ミラー、ハーフミラー、ダイクロイックミラー等となる透明な板材であってもよい。また、被着体は、CMOS(Complementary MOS)等の回路が形成された半導体基板であってもよい。
プリズム11の一面11aには、基板13cに設けられた光学薄膜13aが貼り付けられる(図1(B)参照)。本実施形態の光学薄膜13aは、プリズム11の一面11aよりも大きな面積を有する円形の薄膜である。本実施形態の光学薄膜13aの厚さは1μmであるが、光学薄膜13aは、1μm未満、又は、1μmを超える所定の厚さを有してもよい。
光学薄膜13aは、例えば、金(Au)又はアルミニウム(Al)で形成された薄膜である。この場合、光学薄膜13aがプリズム11の一面11aに貼り付けられると、プリズム11の一面11aはミラーとして機能する。
また、光学薄膜13aは、例えば、フッ化マグネシウム(MgF)で形成された薄膜である。MgF薄膜の表面での反射光と、MgF薄膜とプリズム11との界面からの反射光とが干渉して弱め合う所定の光学的厚さをMgF薄膜が有する場合、プリズム11の一面11aに貼り付けられたMgF薄膜は反射防止膜として機能する。
また、光学薄膜13aは、例えば、錫(Sn)又は銀(Ag)で形成され、上述のミラーとして用いられる場合よりも薄い所定の厚さの薄膜である。この場合、光学薄膜13aがプリズム11の一面11aに貼り付けられると、プリズム11の一面11aは、ハーフミラー又はビームスプリッターとして機能する。その他、種々の材料が光学薄膜13aとして用いられてよい。
光学薄膜13aは、接着層13bを介して基板13cに接着されている。接着層13bは、光学薄膜13aの形成工程中に印加される熱又は生じる熱に耐え得る高耐熱性の材料で形成されている。
本実施形態の接着層13bは、500℃以上の温度になっても溶融しない熱硬化性のポリイミド(PI)で形成されているが、接着層13bの材料は、ポリイミドに限定されず他の材料で形成されてもよい。接着層13bは、1μmから20μm程度の厚さ、より好ましくは、1μm以上5μm以下の厚さを有する。
光学薄膜13aは、接着層13bを介して円盤状の基板13c上に形成されており、基板13cにより支持及び固定されている。光学薄膜13a、接着層13b及び基板13cは積層体13を形成している。本実施形態の基板13cは、光学薄膜13aと略同径のサファイアで形成されており、後述する紫外線帯域のレーザービームを透過させる透明部材である。図1(B)は、基板準備ステップ(S10)で準備した積層体13の斜視図である。
基板準備ステップ(S10)では、まず、塗布装置(不図示)等を用いて、基板13cの平坦な表面に接着層13bを形成する。次に、スパッタリング装置(不図示)等を用いて、接着層13bの基板13cとは反対側に光学薄膜13aを形成する。これにより、基板13c、接着層13b及び光学薄膜13aがこの順で積層された積層体13が形成される。
基板準備ステップ(S10)の後、積層体13の光学薄膜13aとプリズム11の一面11aとを貼り付ける(貼り付けステップ(S20))。本実施形態の貼り付けステップ(S20)では、プリズム11の一面11aに樹脂等で形成された糊剤を塗布する。
糊剤は、プリズム11に入射する光を吸収しない透明な材料で構成されており、極めて薄くプリズム11の一面11aに塗布される。糊剤は、例えば、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン等の熱硬化性樹脂から選択され、数nmから数μmの厚さとなるように塗布される。
そして、糊剤が塗布されたプリズム11の一面11aを積層体13の光学薄膜13a側に貼り付ける。これにより、プリズム11の一面11aが、接着層13b及び光学薄膜13aを介して基板13cに貼り付けられたプリズムユニット15が形成される。図2(A)は、プリズム11に基板13cの光学薄膜13a側を貼り付ける貼り付けステップ(S20)を示す図であり、図2(B)は、貼り付けステップ(S20)後のプリズムユニット15の斜視図である。
貼り付けステップ(S20)の後、レーザー加工装置2を用いて積層体13にレーザービームを照射して、積層体13の接着層13bを破壊する(接着層破壊ステップ(S30))。図3は、接着層破壊ステップで用いられるレーザー加工装置2の斜視図である。
図3に示す様に、レーザー加工装置2は、各構造を支持する基台4を備えている。基台4は、直方体状の基部6と、基部6の後端において上方に伸びる壁部8とを含む。基部6の上面には、チャックテーブル10が配置されている。
チャックテーブル10の下方には、チャックテーブル10をY軸方向(割り出し送り方向)に移動させるY軸移動ユニット16が設けられている。Y軸移動ユニット16は、基部6の上面に固定されY軸方向に平行な一対のY軸ガイドレール18を備える。
Y軸ガイドレール18には、Y軸移動テーブル20がスライド可能に設置されている。Y軸移動テーブル20の裏面側(下面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、Y軸ガイドレール18と平行なY軸ボールネジ22が回転可能な態様で結合されている。
Y軸ボールネジ22の一端部には、Y軸パルスモータ24が連結されている。Y軸パルスモータ24でY軸ボールネジ22を回転させれば、Y軸移動テーブル20は、Y軸ガイドレール18に沿ってY軸方向に移動する。
Y軸移動テーブル20の表面側(上面側)には、チャックテーブル10をY軸方向と直交するX軸方向(加工送り方向)に移動させるX軸移動ユニット26が設けられている。X軸移動ユニット26は、Y軸移動テーブル20の上面に固定されX軸方向に平行な一対のX軸ガイドレール28を備える。
X軸ガイドレール28には、X軸移動テーブル30がスライド可能に設置されている。X軸移動テーブル30の裏面側(下面側)には、ナット部(不図示)が設けられており、このナット部には、X軸ガイドレール28と平行なX軸ボールネジ32が回転可能な態様で結合されている。
X軸ボールネジ32の一端部には、X軸パルスモータ34が連結されている。X軸パルスモータ34でX軸ボールネジ32を回転させれば、X軸移動テーブル30は、X軸ガイドレール28に沿ってX軸方向に移動する。
X軸移動テーブル30の表面側(上面側)には、支持台36が設けられている。支持台36の上部には、チャックテーブル10が配置されている。チャックテーブル10は、下方に設けられた回転駆動源(不図示)と連結されており、Z軸の周りに回転できる。
チャックテーブル10の表面には保持治具42が配置される。チャックテーブル10の表面は、保持治具42を吸引して保持する保持面10aとなっている。この保持面10aには、チャックテーブル10の内部に形成された流路(不図示)を通じて吸引源(不図示)の負圧が作用し、保持治具42の裏面42bを吸引する吸引力が発生する。
保持治具42は、ステンレス鋼又は樹脂等で形成される。保持治具42を樹脂で形成する場合には、例えば、3Dプリンターを用いることができる。3Dプリンターを用いれば、ステンレス鋼を切削して保持治具42を製造する場合に比べて短期間で保持治具42を製造できる。保持治具42は、裏面42bとは反対側の表面42aに1つのプリズム11に対応した形状の1つの凹部42cを有する。
プリズムユニット15の光学薄膜13aが保持治具42の表面42aに接する様にプリズムユニット15を保持治具42に配置した場合に、プリズム11は保持治具42の凹部42c内に収まり、プリズム11の一面11aは保持治具42の表面42aと面一となる。このようにして、プリズムユニット15は、保持治具42により保持される。
なお、保持治具42の表面42aには、プリズムユニット15の移動を規制し、プリズムユニット15の位置を精度よく決める位置決め部(例えば、位置決めピン)が設けられてもよい。例えば、位置決め部は、表面42aにおける二箇所、又は、表面42aにおける同一直線上には位置していない三箇所に設けられる。
壁部8の上部前面には、前方に向かって伸びる支持アーム40が設けられており、この支持アーム40の先端部には、チャックテーブル10の上方に位置し保持面10aと対向する態様で、レーザービーム照射ユニット12の加工ヘッド12aが設けられている。レーザービーム照射ユニット12は、加工ヘッド12aから保持面10aで保持された保持治具42上のプリズムユニット15に向けて略垂直にレーザービームLを照射できる。
なお、レーザービーム照射ユニット12は、保持面10aに対して略垂直にレーザービームLを照射する加工ヘッド12aに代えて、レーザー発振器から入射するレーザービームLをX軸及びY軸方向に走査するガルバノスキャナと、ガルバノスキャナからレーザービームLが出射される側に設けられたテレセントリックfθレンズとを有してもよい。
ガルバノスキャナは、レーザービームLをX軸方向に沿って走査するためのXスキャンミラーと、レーザービームLをY軸方向に沿って走査するためのYスキャンミラーとを有する。また、ガルバノスキャナから出射されるレーザービームLは、テレセントリックfθレンズを介して保持面10aに対して略垂直に入射する。
レーザービームLは、基板13cの光学薄膜13aが形成された面とは反対側の面13dからプリズムユニット15に照射される(図4参照)。レーザービームLは、基板13cに対しては透過性を有し、且つ、接着層13bに対しては吸収性を有する波長を有する。本実施形態のレーザービームLは、257nmから355nmまでの間の所定の波長を有する。なお、光学薄膜13aに対するダメージを軽減又は無くすべく、レーザービームLは、光学薄膜13aに対して透過する波長であることが好ましい。
なお、レーザービーム照射ユニット12に隣接する位置には、保持面10aに保持されたプリズムユニット15を撮像する撮像ユニット14の撮像ヘッド14aが配置されている。撮像ユニット14は、例えば、可視光線をプリズムユニット15へ照射する光源ユニットと、プリズムユニット15からの反射光等を検出する撮像素子とを有する。
撮像ユニット14は、上方から可視光線が照射されたプリズムユニット15を、同様に上方から撮像することにより、保持治具42上に位置するプリズム11を撮像する。撮像ユニット14によって撮像される画像は、例えば、プリズムユニット15と加工ヘッド12aとの位置合わせに利用される。
なお、基板13cの材質に応じて基板13cを透過できる光の波長が異なるので、基板13cの材質に応じて、赤外線等の可視光線以外の光が利用されてもよい。例えば、光源ユニットは可視光線以外の光を照射し、撮像素子は、この可視光線以外の光の反射光を検出してもよい。
次に、図4を用いて接着層破壊ステップ(S30)について説明する。図4は、接着層破壊ステップ(S30)を示す一部断面側面図である。接着層破壊ステップ(S30)では、まず、保持治具42の凹部42cにプリズム11が収まる様にプリズムユニット15の光学薄膜13aと保持治具42の表面42aとを密着させ、保持治具42を保持面10aに配置する。
次に、吸引源を作動させて、保持治具42の裏面42b側を吸引保持する。これにより、プリズムユニット15が保持治具42を介してチャックテーブル10で固定される。そして、加工ヘッド12aからレーザービームLを照射しつつ、加工ヘッド12aとチャックテーブル10とを相対的に移動させて、プリズム11の一面11aに対応する接着層13bの領域をアブレーションにより破壊する。プリズム11の一面11aに対応する接着層13bの領域は、例えば、プリズム11の一面11aと同じ形状及び同じ面積の領域である。
なお、上述のように、加工ヘッド12aに代えてガルバノスキャナ及びテレセントリックfθレンズを用いて、プリズム11の一面11aに対応する接着層13bの領域をアブレーションにより破壊してもよい。
レーザービームLの集光点SのZ軸方向の位置は、加工ヘッド12a中の集光レンズ(不図示)等により調節される。本実施形態では、集光点SのZ軸方向の位置は、接着層13bの位置に調節される。
集光点SのZ軸方向の位置を接着層13bの位置に維持した状態で、X軸方向に沿って加工ヘッド12aとチャックテーブル10とを相対的に動かすことで、レーザービームLの集光点SがX軸方向に沿うように接着層13b内を移動する。
このとき、プリズム11の一面11aにおける一辺11bから、この一辺11bに対してX軸方向に対向する他の一辺11cまで、集光点Sが移動する。なお、X軸方向で隣接する2つの集光点Sが部分的に重なる様に、レーザービームLの各種条件が調整される。
X軸方向の1つの直線に沿ってレーザービームLの照射が終了した後、チャックテーブル10を割り出し送り方向に移動し、再び同様にX軸方向の他の1つの直線に沿って一辺11bから一辺11cまでの範囲に対応する接着層13bにレーザービームLを照射する。このとき、上述の他の1つの直線に沿って照射される集光点Sが、上述の1つの直線に沿って照射された集光点Sと、割り出し送り方向で部分的に重なることが望ましい。
続いて、チャックテーブル10を割り出し送り方向及び加工送り方向に順次移動しながらレーザービームLを照射することにより、一面11aに対応する範囲の接着層13bはアブレーションされる。
本実施形態では、プリズム11の一面11aと同じ形状及び同じ面積の接着層13bの範囲を上述の手順でアブレーションするが、プリズム11の一面11aよりも1mmから2mm程度大きい面積の接着層13bの範囲をアブレーションしてもよい。プリズム11の一面11aよりも広い範囲の接着層13bをアブレーションすることで、後述の分離ステップ(S40)で一面11a内における光学薄膜13aの欠け等を低減できる。
なお、接着層破壊ステップ(S30)でのレーザー加工条件は、例えば、以下の様に設定される。
繰り返し周波数 :50kHzから200kHz
平均出力 :0.1Wから2W
パルス幅 :1psから20ps
パルスエネルギー:0.5μJから10μJ
スポット径 :10μmから50μm
加工送り速度 :50mm/sから100mm/s
本実施形態に係る接着層破壊ステップ(S30)では、接着層13bのみが破壊され、プリズム11にはほとんど熱が印加されない。それゆえ、プリズム11が石英ガラスに比べて耐熱性の低い材料で形成されていても、プリズム11が熱で変形しない。
接着層破壊ステップ(S30)の後、光学薄膜13aが貼り付けられたプリズム11と基板13cとを分離する(分離ステップ(S40))。本実施形態の分離ステップ(S40)では、まず、吸引源の動作を止めて、チャックテーブル10による保持治具42の吸引保持を解除する。
その後、オペレータが、保持治具42及びプリズムユニット15をチャックテーブル10から取り出して、保持治具42及びプリズムユニット15を上下逆様にして、積層体13で保持治具42を支持した状態にする。更にその後、保持治具42を積層体13から取り除き、次いで、積層体13からプリズム11を取り出す。
プリズム11の一面11aと対向している範囲の接着層13bは破壊されているが、一面11aと対向していない範囲の接着層13bは、破壊されておらず、光学薄膜13a及び基板13cと密着したままである。それゆえ、プリズム11を取り出すと、一面11aの外周を境に光学薄膜13aは、光学薄膜13aの他の領域から切り離される。図5(A)は、プリズム11と基板13cとを分離する分離ステップ(S40)を示す図である。
分離ステップ(S40)の後、光学薄膜13a付きプリズム11を洗浄する(洗浄ステップ(S50))。本実施形態では、洗浄容器(不図示)に、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA:PropyleneglycolMonomethyl Ether Acetate)等の溶液を注ぎ、光学薄膜13a付きプリズム11を約20分間この溶液に浸す。
これにより、光学薄膜13a付きプリズム11は洗浄されて、プリズム11の一面11aとは反対側に位置する光学薄膜13aの表面における、接着層13bの残渣等は除去される。
このようにして、積層体13から一面11aに光学薄膜13aが転写されたプリズム11を得ることができる。図5(B)は、分離ステップ(S40)後におけるプリズム11の斜視図である。図6は、プリズム11に光学薄膜13aを貼り付けて形成する方法を示す第1実施形態のフロー図である。
なお、基板準備ステップ(S10)で基板13cに光学薄膜13aを形成した後、接着層破壊ステップ(S30)及び分離ステップ(S40)を経てこの光学薄膜13aをプリズム11に転写することで、光学薄膜13aの露出する面は入れ替わる。
一般に、スパッタリング法で接着層13bに接する光学薄膜13aを形成する場合に、光学薄膜13aの接着層13b側の面は、接着層13bとは反対側に位置する光学薄膜13aの表面に比べて平坦である(例えば、算術平均粗さ(Ra)が小さい)。
それゆえ、本実施形態では、基板準備ステップ(S10)で光学薄膜13aをスパッタリング法により形成した後に、光学薄膜13aの表面を研磨して平坦化する工程が省略されている。これにより、作業工程を簡略化でき、作業時間を短縮できる。
また、上述の分離ステップ(S40)を他の手順で実行してもよい。例えば、吸引源の動作を止めた後に、保持治具42をチャックテーブル10上に置いたままで、保持治具42から積層体13を取り除き、その後、保持治具42の凹部42cに残った光学薄膜13a付きのプリズム11を取り出してもよい。
次に、第2実施形態について説明する。図7は、第2実施形態に係る保持治具42を用いた接着層破壊ステップ(S30)を示す一部断面側面図である。第2実施形態では、光学薄膜13aに接して複数のプリズム11−1、11−2及び11−3が所定方向に沿って並ぶように貼り付けられており、保持治具42は、所定方向に沿って並ぶように設けられた、プリズム11と同数の凹部42c1、42c2及び42c3を有する。
第2実施形態では、第1実施形態の基板準備ステップ(S10)及び貼り付けステップ(S20)と同じ手順で、複数のプリズム11−1、11−2及び11−3付きプリズムユニット15を形成してよい。
但し、第2実施形態の接着層破壊ステップ(S30)では、複数のプリズム11−1、11−2及び11−3と複数の凹部42c1、42c2及び42c3とが、X軸方向に沿うように保持治具42の位置が調整された上で、接着層13bにレーザービームLが照射される。
特に、第2実施形態の接着層破壊ステップ(S30)では、X軸方向に沿ってレーザービームLを照射するときに、プリズム11−1の一辺11b1から一辺11c1まで、プリズム11−2の一辺11b2から一辺11c2まで、プリズム11−3の一辺11b3から一辺11c3までの各範囲に対してレーザービームLを順次照射する。
これにより、1回のX軸方向に沿ったレーザービームLの照射で、複数のプリズム11−1、11−2及び11−3の各一面11aに対応する範囲の接着層13bを破壊できる。それゆえ、光学薄膜13a付きプリズム11の単位時間当たりの生産数を第1実施形態に比べて向上させることができる。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
2 レーザー加工装置
4 基台
6 基部
8 壁部
10 チャックテーブル
10a 保持面
11、11−1、11−2、11−3、 プリズム(被着体)
11a 一面
11b、11b1、11b2、11b3 一辺
11c、11c1、11c2、11c3 一辺
12 レーザービーム照射ユニット
12a 加工ヘッド
13 積層体
13a 光学薄膜
13b 接着層
13c 基板
13d 面
14 撮像ユニット
14a 撮像ヘッド
15 プリズムユニット
16 Y軸移動ユニット
18 Y軸ガイドレール
20 Y軸移動テーブル
22 Y軸ボールネジ
24 Y軸パルスモータ
26 X軸移動ユニット
28 X軸ガイドレール
30 X軸移動テーブル
32 X軸ボールネジ
34 X軸パルスモータ
36 支持台
40 支持アーム
42 保持治具
42a 表面
42b 裏面
42c、42c1、42c2、42c3 凹部
L レーザービーム
S 集光点

Claims (2)

  1. 被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法であって、
    接着層を介して該光学薄膜が形成された基板を準備する基板準備ステップと、
    該基板準備ステップの後、該基板の光学薄膜側に石英ガラスに比べて耐熱性の低い該被着体を貼り付ける貼り付けステップと、
    該貼り付けステップの後、該基板の該光学薄膜が形成された面とは反対側の面から、該基板に対しては透過性を有し、且つ、該接着層に対しては吸収性を有する波長のレーザービームを照射し、該接着層を破壊する接着層破壊ステップと、
    該接着層破壊ステップの後、該光学薄膜が貼り付けられた該被着体と該基板とを分離する分離ステップと、を備えることを特徴とする被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法。
  2. 該被着体は樹脂で形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法。
JP2018179103A 2018-09-25 2018-09-25 被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法 Active JP7114182B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018179103A JP7114182B2 (ja) 2018-09-25 2018-09-25 被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法
US16/567,083 US20200095670A1 (en) 2018-09-25 2019-09-11 Method for forming adherend with optical thin film
TW108134144A TWI802753B (zh) 2018-09-25 2019-09-23 將光學薄膜貼附形成於被黏著物的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018179103A JP7114182B2 (ja) 2018-09-25 2018-09-25 被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020049698A true JP2020049698A (ja) 2020-04-02
JP7114182B2 JP7114182B2 (ja) 2022-08-08

Family

ID=69884045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018179103A Active JP7114182B2 (ja) 2018-09-25 2018-09-25 被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20200095670A1 (ja)
JP (1) JP7114182B2 (ja)
TW (1) TWI802753B (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004140380A (ja) * 1996-08-27 2004-05-13 Seiko Epson Corp 薄膜デバイスの転写方法、及びデバイスの製造方法
JP2005081299A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Seiko Epson Corp 成膜方法、配線パターンの形成方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器
KR20050086068A (ko) * 2004-02-24 2005-08-30 삼성에스디아이 주식회사 열전사 소자
JP2007286600A (ja) * 2006-03-22 2007-11-01 Nippon Denki Kagaku Co Ltd 薄膜素子の転写方法、転写体、転写生成物、回路基板及び表示装置
US20110018203A1 (en) * 2006-07-21 2011-01-27 Lutnick Howard W Card game
JP2011216293A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Fujifilm Corp 低屈折率層転写シート、並びに有機電界発光装置及びその製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5334907B2 (ja) * 1974-06-28 1978-09-22
US4500382A (en) * 1983-06-10 1985-02-19 Transilwrap Company, Inc. Method of manufacture of resin film precision biomedical article
JP4619462B2 (ja) * 1996-08-27 2011-01-26 セイコーエプソン株式会社 薄膜素子の転写方法
WO2011162247A1 (ja) * 2010-06-21 2011-12-29 株式会社 東芝 薄膜シリコン太陽電池およびその製造方法
TWI411842B (zh) * 2010-12-29 2013-10-11 Au Optronics Corp 觸控面板及其製造方法
US8482713B2 (en) * 2011-02-04 2013-07-09 Apple Inc. Laser processing of display components for electronic devices
JP6088701B1 (ja) * 2016-10-06 2017-03-01 株式会社きもと レーザーダイシング用補助シート
CN109844574B (zh) * 2016-10-25 2021-08-24 大金工业株式会社 功能性膜

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004140380A (ja) * 1996-08-27 2004-05-13 Seiko Epson Corp 薄膜デバイスの転写方法、及びデバイスの製造方法
JP2005081299A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Seiko Epson Corp 成膜方法、配線パターンの形成方法、半導体装置の製造方法、電気光学装置、及び電子機器
KR20050086068A (ko) * 2004-02-24 2005-08-30 삼성에스디아이 주식회사 열전사 소자
JP2007286600A (ja) * 2006-03-22 2007-11-01 Nippon Denki Kagaku Co Ltd 薄膜素子の転写方法、転写体、転写生成物、回路基板及び表示装置
US20110018203A1 (en) * 2006-07-21 2011-01-27 Lutnick Howard W Card game
JP2011216293A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Fujifilm Corp 低屈折率層転写シート、並びに有機電界発光装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
TWI802753B (zh) 2023-05-21
US20200095670A1 (en) 2020-03-26
TW202012965A (zh) 2020-04-01
JP7114182B2 (ja) 2022-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4358502B2 (ja) 半導体基板の切断方法
JP5443104B2 (ja) ウエーハの加工方法
JP3935186B2 (ja) 半導体基板の切断方法
WO2004051721A1 (ja) 半導体基板の切断方法
JP2013152986A (ja) ウエーハの加工方法
JP2005203541A (ja) ウエーハのレーザー加工方法
WO2004082006A1 (ja) レーザ加工方法
JP2008277414A (ja) ウエーハの分割方法
JP2013089714A (ja) チップ形成方法
JP2006135355A (ja) 半導体基板の切断方法
JP2016087655A (ja) ウエーハの加工方法
JP2005222989A (ja) ウエーハの分割方法
JP2005142365A (ja) ウエーハの分割方法
JP2013152988A (ja) ウエーハの加工方法
JP4402974B2 (ja) ウエーハの分割方法
JP2020068316A (ja) ウェーハの加工方法
JP3822626B2 (ja) 半導体基板の切断方法
JP2005142303A (ja) シリコンウエーハの分割方法および分割装置
JP7114182B2 (ja) 被着体に光学薄膜を貼り付けて形成する方法
JP3867100B2 (ja) 半導体基板の切断方法
JP3867105B2 (ja) 半導体基板の切断方法
JP3867104B2 (ja) 半導体基板の切断方法
JP2005223283A (ja) ウエーハの分割方法
JP2010108992A (ja) 貼り合わせウエーハの分割方法及び該分割方法により製造されるデバイス
JP7471152B2 (ja) リフトオフ方法及びレーザー加工装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210707

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220318

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220329

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220526

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220726

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220726

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7114182

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150