JP5231135B2 - Method for forming island-shaped protrusions - Google Patents
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Description
本発明は、マイクロブラスト加工法を用いたセラミックスプレート等の加工法に関するものであり、特に、セラミックスプレートを含む難削材プレートへの深溝の形成法等に関するものである。 The present invention relates to a processing method for a ceramic plate or the like using a microblast processing method, and more particularly to a method for forming a deep groove on a difficult-to-cut material plate including a ceramic plate.
従来のブラスト加工法を基礎とした加工法としては、例えば特開２００１−９６４６２号公報記載のもの等が挙げられる。しかしながら、この高精細ブラスト加工法を用いるとしても、セラミックス等の難削材への深溝を含む深い凹陥部の形成は困難である。本発明においては、２段階方式のブラスト加工法を基礎として、これに改良を加えた新しい方式のブラスト加工法を採ることによって、セラミックス等の難削材への深溝を含む深い凹陥部の加工等を効率良く行なえるようにしたものである。
ところで、上記のようなセラミックスプレート等への深溝を含む深い凹陥部を得るためのブラスト加工法において、特に、その凹陥部の深さ（加工深さ）が１００〜２５０μｍの値を有するものである場合等においては、一般的なブラスト加工法では上記加工深さを得ることは困難である。このような問題点を解決するために、一回目のブラスト加工工程においては、ある程度の値（深さ）を有するようにブラスト加工を施すとともに、このような一定の深さを有するようにブラスト加工されたものを、その表面側から更に二回目のブラスト加工を施し、最終的に所定の深さを有するブラスト加工面を効率良く得ることのできるようにした２段階方式のマイクロブラスト加工法を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。 By the way, in the blasting method for obtaining the deep recessed portion including the deep groove to the ceramic plate or the like as described above, in particular, the depth of the recessed portion (processing depth) has a value of 100 to 250 μm. In some cases, it is difficult to obtain the processing depth by a general blasting method. In order to solve such problems, in the first blasting process, blasting is performed so as to have a certain value (depth), and blasting so as to have such a constant depth. A two-stage microblasting method is provided in which a second blasting process is performed from the surface side to obtain a blasting surface having a predetermined depth efficiently. It is an object (problem) of the present invention to try.
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、セラミックス等の難削材の加工方法に関して、難削材からなるプレート表面上に、所定の厚さを有するレジスト被膜を所定の接着剤を介して設けるレジスト被膜圧着工程、このようにして設けられた上記レジスト被膜の表面側に所定のパターンを有するマスキング被膜を設置するとともに、これらの上方側から紫外線を照射して上記レジスト被膜表面上に所定のマスキングパターンを形成させる第一のマスキングパターン形成工程、当該マスキングパターンの形成された状態の、その表面側から所定のブラスト加工を施すことによって、所定の深さを有する第一の凹陥部を形成させるとともに当該第一の凹陥部周りに島状の凸出部を形成させる第一の島状凸出部形成工程と、当該第一の島状凸出部形成工程にて形成された第一の島状凸出部周りに設けられる第一の凹陥部内に、上記第一の島状凸出部を形成する素材よりも硬度の低い素材からなる所定の充填材を充填して表面を平らな面に形成させる充填工程、当該充填工程にて表面が平面に形成された面上に、再度、上記第一の島状凸出部形成工程において用いられたと同じ工程からなる第二のマスキングパターン形成工程、更には、当該第二のマスキングパターン形成工程にて形成された第二のマスキングパターン表面側から第二のブラスト加工を施すことによって、上記第一の凹陥部内に所定の深さを有する第二の凹陥部を設けるようにし、これによって周りに所定の高さからなる２段階状の島状凸出部を形成させるようにした第二の島状凸出部形成工程と、からなるようにした。 In order to solve the above problems, the following measures are taken in the present invention. That is, in the first aspect of the invention according to the first aspect, with respect to a method for processing difficult-to-cut materials such as ceramics, a resist film having a predetermined thickness is bonded to a plate surface made of the difficult-to-cut material with a predetermined adhesion A resist coating pressure bonding step provided via an agent, and a masking coating having a predetermined pattern is provided on the surface side of the resist coating thus provided, and the resist coating surface is irradiated with ultraviolet rays from the upper side thereof A first masking pattern forming step for forming a predetermined masking pattern on the first concave portion having a predetermined depth by performing a predetermined blasting process from the surface side of the masking pattern formed state; A first island-shaped projecting portion forming step of forming an island-shaped projecting portion around the first recessed portion and forming the portion, In a first recessed portion provided around the first island-shaped protruding portion formed in one island-shaped protruding portion forming step, a predetermined material made of a material having a lower hardness than a material forming the first island-shaped protruding portion. Filling process for filling the filler to form a flat surface, the same process as used in the first island-shaped protruding portion forming process again on the surface where the surface is formed flat in the filling process A second masking pattern forming step comprising: a second blasting process from the surface side of the second masking pattern formed in the second masking pattern forming step; A second island-shaped protruding portion is formed by providing a second recessed portion having a predetermined depth to form a two-stage island-shaped protruding portion having a predetermined height. From the formation process, Was to so that.
本発明によれば、プレート表面には２段階状の凹陥部が形成されることとなる。そして、このようにして形成された凹陥部間には高さの高い２段階状の島状凸出部が形成されることとなる。そして、このような所定の高さを有する島状凸出部の形成に当って、従来において懸念されていた島状凸出部の側壁等へのクラックの発生等が未然に防止されるようになり、所定の高さを有する島状凸出部を効率良く得ることができるようになる。また、最初のブラスト加工の完了後に、ブラスト加工にて形成された凹陥部を仮に埋めて平らな面（平面）を形成させ、その後に、この平面を基礎にして、第二の加工パターンを有するレジスト被膜面を形成させ、この第二のレジスト被膜面を基礎に再度ブラスト加工（第二のブラスト加工）を施すようにしたので、所定の深さの凹陥部を有するブラスト加工を効率良く行なうことができるようになる。その結果、所定の深さを有する凹陥部間には所定の高さを有する島状凸出部が効率良く形成されることとなる。 According to the present invention, a two-step recessed portion is formed on the plate surface. A two-stage island-shaped protruding portion having a high height is formed between the recessed portions formed in this way. And, in forming the island-shaped protruding portion having such a predetermined height, the occurrence of cracks or the like on the side wall of the island-shaped protruding portion, which has been a concern in the past, is prevented in advance. Thus, an island-shaped protruding portion having a predetermined height can be obtained efficiently. Moreover, after the completion of the first blasting process, the concave part formed by the blasting process is temporarily filled to form a flat surface (plane), and then, based on this plane, a second processing pattern is provided. Since the resist film surface is formed and the blasting process (second blasting process) is performed again based on the second resist film surface, the blasting process having the recessed portion with the predetermined depth is efficiently performed. Will be able to. As a result, island-shaped protruding portions having a predetermined height are efficiently formed between the recessed portions having a predetermined depth.
また、本発明のものにおいては、第二のマスキングパターン形成に当って、上記第一のブラスト加工工程にて形成された第一の凹陥部内に硬度の低い素材を充填して一旦平らな面（平面）を形成させるようにしたので、第二のマスキングパターンは、この平らな面（平面）を基礎にして形成されるようになり、第二のマスキングパターン形成部の端末部等に「だれ」等が生じないようになる。その結果、ブラスト加工によって形成される第二の凹陥部の形態は、その端末部等がシャープな形態に形成されることとなり、最終的に、シャープな形態からなる端末部を有する島状凸出部がブラスト加工手段を用いて効率良く形成されることとなる。 In addition, in the present invention, in forming the second masking pattern, the first concave portion formed in the first blasting process is filled with a low-hardness material and once flat ( The second masking pattern is formed on the basis of this flat surface (plane), and “who” is applied to the terminal portion of the second masking pattern forming portion, etc. Etc. will not occur. As a result, the shape of the second recessed portion formed by blasting is such that the end portion and the like are formed in a sharp shape, and finally the island-like protrusion having the sharp end portion. A part will be efficiently formed using a blasting means.
本発明を実施するための最良の形態について、図１及び図２を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、マイクロブラスト加工法を用いた難削材表面への深溝の形成方法に関するものであり、特に、加工深さを従来のものに較べて極端に深く採るようにし、これによって凹陥部間に形成される隔壁の高さを高く採ることのできるようにしたものである。そして、このように島状凸出部の高さを極端に高く採るようにした部材は、シリコンウエファの加工等の際に用いられる静電チャックとして利用することが考えられている。その具体的な加工工程について、図１を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、例えば図１に示す如く、（Ａ）〜（Ｅ）までに示される第一の島状凸出部形成工程と、それ以降の工程である（Ｆ）〜（Ｊ）にて示される第二の島状凸出部形成工程との、二つの基本的な工程の組み合わせからなるものである。 The best mode for carrying out the present invention will be described with reference to FIGS. The present embodiment relates to a method for forming a deep groove on the surface of a difficult-to-cut material using a microblast processing method, and in particular, the processing depth is extremely deep compared to the conventional one, As a result, the height of the partition formed between the recessed portions can be increased. Then, it is considered that a member that takes the island-shaped protruding portion to be extremely high in this way is used as an electrostatic chuck used when processing a silicon wafer. The specific processing steps will be described with reference to FIG. What is related to the present embodiment is, for example, as shown in FIG. 1, the first island-shaped protruding portion forming step shown by (A) to (E) and the subsequent steps (F) to (J). It consists of the combination of two basic processes with the 2nd island-shaped protrusion part formation process shown by these.
このような工程からなるものにおいて、まず、図１の（Ａ）に示すように、難削材等からなるプレート１の表面上に所定の接着剤を介して感光性被膜を設ける。具体的には、この感光性被膜（第一の感光性被膜）２１’は、後に、第一のマスキングパターン２１を形成することとなるものである。次に、このように第一の感光性被膜２１’の設けられた、その上面側に、図１の（Ｂ）に示す如く、所定の開口パターンを有する第一のスクリーン３１を設置し、そして、このような第一のスクリーン３１の上方側から所定の光を照射して上記第一の感光性被膜２１’表面上に所定の開口パターンを転写させる。そして、このような所定の開口パターンの転写された状態のものを洗浄して、上記プレート１の表面上に、例えば図１の（Ｃ）に示す如く、所定のパターンを有する第一のマスキングパターン２１を形成させる。次に、このようにして形成された第一のマスキングパターン２１の表面側から、例えば図１の（Ｄ）に示す如く、第一のブラスト加工を施す。これによって、図１の（Ｅ）に示す如く、プレート１の表面側に所定の深さの凹陥部（第一の凹陥部）１５が形成されることとなる。そして、このような第一の凹陥部１５の周りには所定の高さを有する第一の島状凸出部１１が形成されることとなる。これによって、第一の島状凸出部形成工程が完了することとなる。
In what consists of such a process, first, as shown to (A) of FIG. 1, a photosensitive film is provided on the surface of the
次に、このようにして形成された第一の島状凸出部１１を有するプレート１を基礎にして、次の第二の島状凸出部形成工程が進められることとなる。この第二の島状凸出部形成工程は、図１の（Ｆ）以降に示す如く、上記第一の島状凸出部形成工程にて形成された第一の凹陥部１５内へ、周りのプレート１を形成する素材よりも硬度の低い柔らかな素材からなる充填材５を充填することによって始められる。そして、このようにして充填された充填材５の表面上に、図１の（Ｆ）に示す如く、薄い被膜からなる仮被膜２５を設ける。これによって、表面が平らな面、すなわち、平面が形成されることとなる。なお、上記充填材５としては、自己膨張型のものが用いられるようになっている。このような充填材５を用いることによって、本充填材５の注入時に第一の凹陥部１５内に空気が混入されて、内部に気泡等が発生するのを抑止するようにしているものである。
Next, on the basis of the
次に、このように平面の形成された上記仮被膜２５の表面上へ、まず、図１の（Ｆ’）に示す如く、第二のマスキングパターンを形成することとなる第二の感光性被膜２２’を設ける。そして、このような第二の感光性被膜２２’の上面側に、図１の（Ｇ）に示す如く、第二の開口パターンを有する第二のスクリーン３２を設置する。そして、このような第二のスクリーン３２の上方側から光を照射して、上記第二の感光性被膜２２’表面上に上記第二の開口パターンを転写させる。そして、このような第二の開口パターンの転写された状態のものを洗浄して、例えば図１の（Ｈ）に示す如く、上記第一の島状凸出部１１上に所定のマスキングパターンを有する第二のマスキング被膜を形成させる。
Next, on the surface of the
次に、このようにして第二のマスキングパターン２２の形成された表面側から、例えば図１の（Ｉ）に示す如く、第二のブラスト加工を施す。このような第二のブラスト加工の後、上記第二のマスキングパターン２２及び仮被膜２５等を洗浄して、これらを除去する。これによって、図１の（Ｊ）に示す如く、第一の島状凸出部１１上に第二の島状凸出部１２が形成されることとなる。そして、このようにして形成された島状凸出部の全体の高さ、すなわち、図２に示すｔの値は、第一の島状凸出部１１の高さと第二の島状凸出部１２の高さとの合算されたものとなる。これによって、上記島状凸出部の高さとしては十分に大きな値を有するものが得られることとなる。
Next, from the surface side where the
１ プレート
１１ 第一の島状凸出部
１２ 第二の島状凸出部
１５ 第一の凹陥部
２１ 第一のマスキングパターン
２１’ 第一の感光性被膜
２２ 第二のマスキングパターン
２２’ 第二の感光性被膜
２５ 仮被膜
３１ 第一のスクリーン
３２ 第二のスクリーン
５ 充填材
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