JP6506137B2 - 貼り合せ基板の加工方法 - Google Patents
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Description
シリコン基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線をシリコン基板からなる第1の基板側から集光点を内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、樹脂層とガラス基板からなる第2の基板とに細孔と該細孔を囲繞する変質体からなるシールドトンネルを分割予定ラインに沿って連続して形成するシールドトンネル形成工程と、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をシリコン基板からなる第1の基板の内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、シリコン基板からなる第1の基板に改質層を分割予定ラインに沿って連続して形成する改質層形成工程と、
該シールドトンネル形成工程および該改質層形成工程が実施された貼り合せ基板に外力を付与し、貼り合わせ基板を分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とする貼り合せ基板の加工方法が提供される。
シリコン基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点を内部に位置付けて樹脂層に分割予定ラインに沿って照射し、樹脂層に細孔と該細孔を囲繞する変質体からなるシールドトンネルを分割予定ラインに沿って連続して形成するシールドトンネル形成工程と、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をシリコン基板からなる第1の基板側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、シリコン基板からなる第1の基板に改質層を分割予定ラインに沿って連続して形成する第1の改質層形成工程と、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をシリコン基板からなる第2の基板側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、シリコン基板からなる第2の基板に改質層を分割予定ラインに沿って連続して形成する第2の改質層形成工程と、
該シールドトンネル工程および該第1の改質層形成工程と該第2の改質層形成工程が実施された貼り合せ基板に外力を付与し、貼り合わせ基板を分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とする貼り合せ基板の加工方法が提供される。
先ず、貼り合せ基板2を環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着するウエーハ支持工程を実施する。即ち、図2に示すように、環状のフレームFの内側開口部を覆うように外周部が装着されたダイシングテープTの表面に貼り合せ基板2のガラス基板からなる第2の基板4を貼着する。従って、ダイシングテープTの表面に貼着された貼り合せ基板2は、シリコン基板からなる第1の基板3の表面3aが上側となる。
加工条件
波長 :1064nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :10kHz
開口数(NA) :0.1〜0.4
スポット径 :10μm
平均出力 :0.15〜0.5W
加工送り速度 :100mm/秒
以下、集光レンズ622aの開口数(NA)が0.1〜0.4の範囲に設定された理由について説明する。
厚みが500μmのシリコン基板と厚みが500μmのガラス基板と厚みが50μmのエポキシ樹脂シートにそれぞれ次の加工条件でシールドトンネル形成工程を実施し、シールドトンネルが形成されたか否かを判定した。
加工条件
波長 :1064nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :10kHz
スポット径 :10μm
平均出力 :0.3W
加工送り速度 :100mm/秒
上記加工条件にて集光レンズ622aの開口数(NA)を変化させながらシリコン基板とガラス基板とエポキシ樹脂シートにシールドトンネルが形成されるか否かを実験し、下記の結果が得られた。
集光レンズの開口数(NA) シリコン基板 樹脂シート ガラス基板
0.05 NG(透過) NG(透過) NG(透過)
0.1 NG 形成 形成
0.15 NG 形成 形成
0.2 NG 形成 形成
0.25 NG 形成 形成
0.3 NG 形成 形成
0.35 NG 形成 形成
0.4 NG 形成 形成
0.45 NG NG(溶融) 形成
0.5 NG NG NG(溶融)
0.55 NG NG NG
以上のようにパルスレーザー光線を集光する集光レンズ622aの開口数(NA)が0.1〜0.4の範囲においては、ガラス基板とエポキシ樹脂シートにシールドトンネルが形成された。従って、上記シールドトンネル形成工程を実施する際には、パルスレーザー光線を集光する集光レンズ422aの開口数(NA)を0.1〜0.4に設定することが重要である。なお、シリコン基板にはシールドトンネルが形成されないことが判った。
加工条件
波長 :1064nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :10kHz
開口数(NA) :0.6〜0.9
スポット径 :10μm
平均出力 :0.3W
加工送り速度 :100mm/秒
以下、集光レンズ622bの開口数(NA)が0.6〜0.9の範囲に設定された理由について説明する。
厚みが500μmのシリコン基板と厚みが500μmのガラス基板と厚みが50μmのエポキシ樹脂層にそれぞれ次の加工条件で改質層形成工程を実施し、改質層が形成されたか否かを判定した。
加工条件
波長 :1064nmのパルスレーザー
繰り返し周波数 :10kHz
スポット径 :10μm
平均出力 :0.3W
加工送り速度 :100mm/秒
上記加工条件にて集光レンズの開口数(NA)を変化させながらシリコン基板とエポキシ樹脂シートおよびガラス基板に改質層が形成されるか否かを実験し、下記の結果が得られた。
集光レンズの開口数(NA) シリコン基板 樹脂シート ガラス基板
0.4 NG 形成 形成
0.45 NG NG(溶融) 形成
0.5 NG NG NG(溶融)
0.55 NG NG NG
0.6 形成 NG NG
0.65 形成 NG NG
0.7 形成 NG 形成
0.75 形成 NG 形成
0.8 形成 NG 形成
0.85 形成 NG(溶融) 形成
0.9 形成 NG NG(アブレー
ション)
0.95 NG(アブレーション) NG NG
以上のようにパルスレーザー光線を集光する集光レンズ622bの開口数(NA)が0.6〜0.9の範囲においては、シリコン基板に改質層が形成された。従って、上記改質層形成工程を実施する際には、パルスレーザー光線を集光する集光レンズ422bの開口数(NA)を0.6〜0.7に設定することが重要である。なお、エポキシ樹脂シートには改質層が形成されないことが判った。
図10には、本発明による貼り合わせ基板の加工方法によって加工される貼り合せ基板の第2の実施形態の斜視図が示されている。図10に示す貼り合せ基板20は、第1の基板3−1と第2の基板3−2とが樹脂層5によって接合された構成となっている。この貼り合せ基板20を構成する第1の基板3−1は、上記貼り合せ基板2を構成する第1の基板3と同様に厚みが100μmのシリコン基板によって形成されており、表面3aにはイメージセンサー(CMOS)等のデバイス31がマトリックス状に形成されている。そして、各デバイス31は、格子状に形成された分割予定ライン32によって区画されている。貼り合せ基板20を構成する第2の基板3−2は、図示の実施形態においては上記第1の基板3−1と同様に厚みが100μmのシリコン基板によって形成されており、表面にはイメージセンサー(CMOS)等のデバイスがマトリックス状に形成されている。そして、各デバイスは、上記第1の基板3−1と同様に格子状に形成された分割予定ラインによって区画されている。貼り合せ基板20を構成する樹脂層5は、図示の実施形態においては上記貼り合せ基板2を構成する樹脂層5と同様に厚みが50μmのエポキシ系樹脂シートからなっており、第1の基板3−1と第2の基板3−2の裏面間に介在され、適宜加熱することによって第1の基板3−1と第2の基板3−2とを接合する。
先ず、シリコン基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点を内部に位置付けて樹脂層に分割予定ラインに沿って照射し、樹脂層に細孔と該細孔を囲繞する変質体からなるシールドトンネルを分割予定ラインに沿って連続して形成するシールドトンネル形成工程を実施する。このシールドトンネル形成工程は、上記図3に示すレーザー加工装置6を用いて実施する。
3:シリコン基板からなる第1の基板
3−1:シリコン基板からなる第1の基板
3−2:シリコン基板からなる第2の基板
33:改質層
4:ガラス基板からなる第2の基板
41:シールドトンネル
5:樹脂層
51:シールドトンネル
6,60:レーザー加工装置
61:レーザー加工装置のチャックテーブル
62:レーザー光線照射手段
622:集光器
7:分割装置
F:環状のフレーム
T:ダイシングテープ
Claims (3)
- シリコン基板からなる第1の基板とガラス基板からなる第2の基板とが樹脂層を介して接合された貼り合せ基板を所定の分割予定ラインに沿って分割する貼り合せ基板の加工方法であって、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線をシリコン基板からなる第1の基板側から集光点を内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、樹脂層とガラス基板からなる第2の基板とに細孔と該細孔を囲繞する変質体からなるシールドトンネルを分割予定ラインに沿って連続して形成するシールドトンネル形成工程と、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をシリコン基板からなる第1の基板の内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、シリコン基板からなる第1の基板に改質層を分割予定ラインに沿って連続して形成する改質層形成工程と、
該シールドトンネル形成工程および該改質層形成工程が実施された貼り合せ基板に外力を付与し、貼り合わせ基板を分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とする貼り合せ基板の加工方法。 - シリコン基板からなる第1の基板とシリコン基板からなる第2の基板とが樹脂層を介して接合された貼り合せ基板を所定の分割予定ラインに沿って分割する貼り合せ基板の加工方法であって、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のパルスレーザー光線の集光点を内部に位置付けて樹脂層に分割予定ラインに沿って照射し、樹脂層に細孔と該細孔を囲繞する変質体からなるシールドトンネルを分割予定ラインに沿って連続して形成するシールドトンネル形成工程と、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をシリコン基板からなる第1の基板側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、シリコン基板からなる第1の基板に改質層を分割予定ラインに沿って連続して形成する第1の改質層形成工程と、
シリコン基板に対して透過性を有する波長のレーザー光線の集光点をシリコン基板からなる第2の基板側から内部に位置付けて分割予定ラインに沿って照射し、シリコン基板からなる第2の基板に改質層を分割予定ラインに沿って連続して形成する第2の改質層形成工程と、
該シールドトンネル工程および該第1の改質層形成工程と該第2の改質層形成工程が実施された貼り合せ基板に外力を付与し、貼り合わせ基板を分割予定ラインに沿って分割する分割工程と、を含む、
ことを特徴とする貼り合せ基板の加工方法。 - 該シールドトンネル形成工程においてはレーザー光線を集光する集光レンズの開口数(NA)が0.1〜0.4に設定され、該第1の改質層形成工程および該第2の改質層形成工程においてはレーザー光線を集光する集光レンズの開口数(NA)が0.6〜0.9に設定される、請求項1又は2記載の貼り合せ基板の加工方法。
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