TWI756437B - 玻璃中介層之製造方法 - Google Patents

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TWI756437B
TWI756437B TW107119100A TW107119100A TWI756437B TW I756437 B TWI756437 B TW I756437B TW 107119100 A TW107119100 A TW 107119100A TW 107119100 A TW107119100 A TW 107119100A TW I756437 B TWI756437 B TW I756437B
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熊澤哲
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Abstract

[課題]在分割玻璃基板時，使層積體不會自玻璃基板剝離。 　　[解決手段]由於在玻璃中介層之製造方法中，係構成為沿著分割預定線(2)，對形成於玻璃基板(1)之表面(1a)及背面(1b)的層積體(4)進行加工，以第1寬度(L1)形成未達玻璃基板(1)之深度的第1溝(20)，並在底(20a)留下樹脂殘留部(60)後，對樹脂殘留部(60)進行燒蝕加工，使玻璃基板(1)之表面(1a)及背面(1b)露出，形成具有比起第1寬度(L1)更狹窄之第2寬度(L2)的第2溝(21)，從第2溝(21)沿著分割預定線(2)照射雷射光(LB2)，藉此，在玻璃基板(1)內部形成改質層(40)，對玻璃基板(1)施予外力，以改質層(40)為起點而分割玻璃基板(1)，因此，在分割玻璃基板(1)之際，應力不會作用於殘留在第1溝(20)的底(20a)之樹脂殘留部(60)，且可防止層積體(4)自玻璃基板(1)剝離。

Description

玻璃中介層之製造方法
本發明，係關於使用了玻璃基板的玻璃中介層之製造方法。
近年來，存在有一種經由以矽所形成之中介層來組裝複數個半導體的晶片組裝技術。由矽所構成之中介層，係在形成微細的配線時，可活用半導體製造程序技術而有用性大，又熱傳導率高且散熱性優異(例如，參閱下述之專利文獻1)。但是，比起由環氧樹脂所形成的中介層相比較為昂貴。
因此，提出一種以與矽相同且為無機材料而低成本之玻璃基板來形成中介層的技術(例如，參閱下述之專利文獻2及3)。該中介層，係具備有：層積體，在玻璃基板之表面與背面，由絕緣層(樹脂層)與金屬的配線層所構成；及貫通電極，貫通玻璃基板。而且，為了分割玻璃基板以獲得中介層，係沿著預先設定之分割預定線，例如使切割刀切入來分割層積體與玻璃基板。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2004-158776號公報
[專利文獻2]日本特開2015-198212號公報
[專利文獻3]日本特開2015-146401號公報
在此，絕緣層，係在被形成於玻璃基板之表面與背面的配線層展開，進行冷卻並使其硬化而形成。由於在冷卻樹脂時會進行收縮，因此，在絕緣層，係殘存有收縮之力的應力。其後，若沿著分割預定線進行切割而分割成一個個中介層時，則存在有層積體自玻璃基板剝離的問題。此被認為係，在經切割之切割剖面(切痕)產生的碎屑(凹部)會形成為起點而層積體自玻璃基板剝離。因此，若以由細研磨粒所形成之高粒度號數的切割刀進行切割而減小側面之碎屑的凸凹時，雖可抑制層積體之剝離，但無法完全地阻止剝離，從而導致加工時間增加。又，若同時切割層積體與玻璃基板時，由於切割刀會卡住層積體且將層積體自玻璃基板剝離，因此，必需各別切割層積體與玻璃基板，從而存在有加工時間增加的問題。
本發明，係有鑑於上述之情事而進行研究者，以在分割玻璃基板時，使層積體不會自玻璃基板剝離為目的。
本發明為一種玻璃中介層之製造方法，係將具備有複數個貫通電極、層積體及複數個分割預定線的玻璃基板沿著該分割預定線進行分割而使其小片化，該複數個貫通電極，係貫通表面及背面，該層積體，係在表面及背面交互地形成配線層與樹脂層，該複數個分割預定線，係被設定成格子狀，該玻璃中介層之製造方法，其特徵係，具備有：第1溝形成工程，沿著該分割預定線，對形成於該玻璃基板之表面及背面的層積體進行加工，以第1寬度形成未達該玻璃基板之深度的第1溝，並在該第1溝的底留下樹脂殘留部；第2溝形成工程，對由該第1溝形成工程所形成之該第1溝的底照射對於該樹脂層具有吸收性之波長的雷射光，並對該樹脂殘留部進行燒蝕加工，使該玻璃基板之表面及背面露出，形成具有比起該第1寬度更狹窄之第2寬度的第2溝；改質層形成工程，將對於該玻璃基板具有透過性之波長的雷射光，從該玻璃基板之表面或背面的該第2溝聚光於該玻璃基板內部，且沿著該分割預定線進行照射，藉此，在該玻璃基板內部形成改質層；及分割工程，對該玻璃基板施予外力，以該改質層為起點而分割該玻璃基板，該玻璃基板被分割而成為小片化之該玻璃中介層，係具備有：該層積體，由該第1溝形成工程所形成於表面及背面的該樹脂殘留部被形成於外周部分。
上述第1溝形成工程，係最好使用切割刀形成上述第1溝。
由於本發明之玻璃中介層之製造方法，係具備有：第1溝形成工程，沿著分割預定線，對形成於玻璃基板之表面及背面的層積體進行加工，以第1寬度形成未達玻璃基板之深度的第1溝，並在第1溝的底留下樹脂殘留部；第2溝形成工程，對第1溝的底照射對於樹脂層具有吸收性之波長的雷射光，並對樹脂殘留部進行燒蝕加工，使玻璃基板之表面及背面露出，形成具有比起第1寬度更狹窄之第2寬度的第2溝；改質層形成工程，將對於玻璃基板具有透過性之波長的雷射光，從玻璃基板之表面或背面的第2溝聚光於玻璃基板內部，且沿著分割預定線進行照射，藉此，在玻璃基板內部形成改質層；及分割工程，對玻璃基板施予外力，以改質層為起點而分割玻璃基板，玻璃基板被分割而成為小片化之玻璃中介層，係具備有：層積體，由第1溝形成工程所形成於表面及背面的樹脂殘留部被形成於外周部分，因此，在分割玻璃基板之際，應力不會作用於樹脂殘留部，且可防止玻璃基板自層積體剝離，並可效率良好地取得所期望之玻璃中介層。
又，由於上述第1溝形成工程，係使用切割刀形成第1溝，因此，可縮短加工時間。而且，根據本發明，由於不會以切割刀同時分割層積體與玻璃基板，因此，不需擔心切割刀卡住層積體而層積體自玻璃基板剝離，從而不會使加工時間增加。
1:玻璃基板
1a:表面
1b:背面
2:分割預定線
3:貫通電極
4:層積體
5:配線層
6:樹脂層
60:樹脂殘留部
7:黏著膠帶
8:玻璃中介層
10:切割刀
10a:刃尖
20:第1溝
20a:底
21:第2溝
30、30A:雷射光照射機構
31、32:聚光透鏡
40:改質層
[圖1]玻璃基板的一部放大剖面圖。
[圖2]表示第1溝形成工程的一部分放大剖面圖。
[圖3]表示使用切割刀形成第1溝之狀態的一部分放大剖面圖。
[圖4]表示第2溝形成工程的一部分放大剖面圖。
[圖5]表示改質層形成工程的一部分放大剖面圖。
[圖6]實施了改質層形成工程後之玻璃基板的一部分放大剖面圖。
[圖7]表示分割工程的一部分放大剖面圖。
[圖8]表示玻璃中介層的立體圖。
1 玻璃基板
圖1所示之玻璃基板1，係例如以鈉鈣玻璃、無鹼性玻璃、石英玻璃等的材質形成為圓板狀。玻璃基板1，係具備有：分割預定線2(以虛線圖示)，被設定成格子狀並區隔為複數個區域；複數個貫通電極3，貫通玻璃基板1之表面1a及背面1b；及層積體4，在玻璃基板1的表面1a及背面1b交互地形成配線層5與樹脂層6。
樹脂層6，係絕緣層，配線層5，係由金屬等 的導體所構成。鄰接的配線層5之間，係藉由樹脂層6所絕緣。在本實施形態所示的玻璃基板1中，層積於玻璃基板1之表面1a之層積體4的露出面4a會成為半導體晶片的層積面。另一方面，層積於玻璃基板1之背面1b之層積體4的露出面4b，係成為基板組裝面。表面1a側之配線層5與背面1b側之配線層5，係藉由貫通電極3所連接。
2 玻璃中介層之製造方法
其次，詳細敍述關於使上述之玻璃基板1小片化成複數個玻璃中介層的玻璃中介層之製造方法。
(1)第1溝形成工程
如圖2所示般，進行切割加工，該切割加工，係沿著分割預定線2，對表面1a及背面1b進行加工，藉此，以第1寬度L1形成未達玻璃基板1之深度的第1溝20。在第1溝形成工程中，係如圖3所示般，例如最好使用切割刀10形成第1溝20。
切割刀10，係例如藉由以黏結材固定鑽石研磨粒或CBN(Cubic Boron Nitride)研磨粒的刀刃所構成。構成切割刀10之研磨粒或黏結材的材質，係因應層積體4的材質等適當地設定。切割刀10所含有之研磨粒的粒徑，係不特別限定，例如形成為20μm~40μm左右，更佳為25μm~35μm左右。又，關於切割刀10之寬度，亦不特別限定，例如被設定為150μm~500μm左右，更佳為200μm~ 300μm左右。切割刀10，係雖未圖示，但形成為「被裝設於具有平行於水平方向之軸心之主軸的前端，且藉由主軸旋轉的方式，切割刀10亦旋轉」的構成。
首先，使玻璃基板1之表面1a朝上，以未圖示的保持平台保持背面1b側。如圖3(a)所示般，使玻璃基板1移動至切割刀10之下方側，並進行切割刀10與應切割之分割預定線2的對位。接著，一面使切割刀10旋轉，一面使切割刀10之刃尖10a從層積體4的露出面4a側切入未達玻璃基板1之深度，並使玻璃基板1與切割刀10相對地水平移動。而且，藉由旋轉之切割刀10，沿著分割預定線2，以圖2所示的第1寬度L1，形成未達玻璃基板1之深度的第1溝20，並在第1溝20的底20a留下具有厚度T之樹脂殘留部60。
第1寬度L1，係成為因應切割刀10之寬度的大小。殘留於第1溝20的底20a之樹脂殘留部60的厚度T，係例如成為20μm左右的薄厚度。若沿著所有的分割預定線2，在玻璃基板1之表面1a側的層積體4形成第1溝20後，則如圖3(b)所示般，使玻璃基板1之表背反轉，與上述相同地，一面使切割刀10旋轉，一面使切割刀10之刃尖10a從層積層4的露出面4b側切入至未達玻璃基板1的深度，並使玻璃基板1與切割刀10相對地水平移動，藉此，形成第1溝20，並在圖2所示之第1溝20的底20a留下樹脂殘留部60。而且，若沿著所有的分割預定線2，在玻璃基板1之背面1b側的層積體4形成第1溝20後，則完成第1溝形成工 程。
在本實施形態中，雖係說明了使用切割刀10，在被層積於玻璃基板1之表面1a的層積體4形成第1溝20後，使用切割刀10，在被層積於玻璃基板1之背面1b的層積體4形成第1溝20的情形，但並不限定於該情形。因此，亦可在被層積於玻璃基板1之背面1b的層積體4形成第1溝20後，在被層積於玻璃基板1之表面1a的層積體4形成第1溝20。
由於藉由使用切割刀10實施第1溝形成工程的方式，可將1條分割預定線2以1路徑(1次之加工進給)的切割動作形成第1溝20，因此，實現加工時間之縮短化。另外，雖然第1溝形成工程，係亦可藉由雷射光的照射所致之燒蝕加工進行實施，但由於比起藉由切割刀10形成第1溝20的情形，雷射光之照射的路徑數變多而耗費加工時間，因此，使用切割刀10實施第1溝形成工程為更佳。
(2)第2溝形成工程
如圖4所示般，使用雷射光照射機構30，在由第1溝形成工程所形成之第1溝20的底20a進行燒蝕加工。雷射光照射機構30，係具備有：未圖示之加工頭，照射對於樹脂層6具有吸收性之波長的雷射光LB1；聚光透鏡31，被內建於加工頭，用以對雷射光LB1進行聚光；及位置調整單元(未圖示)，用以調節雷射光LB1之聚光點的位置。
在進行燒蝕加工之際，係以保持平台保持玻 璃基板1之背面1b側，並使被層積於玻璃基板1之表面1a之層積體4的露出面4a朝上露出。其次，進行第1溝20與雷射光照射機構30之加工頭的對位，將雷射光LB1之聚光點調整至玻璃基板1之表面1a的高度位置。
使雷射光照射機構30與玻璃基板1在相對於玻璃基板1平行的方向上相對地移動，同時從加工頭照射對於第1溝20的底20a具有吸收性之波長的雷射光LB1，藉此，對樹脂殘留部60進行燒蝕加工，使玻璃基板1之表面1a露出，形成具有比起圖2所示之第1寬度L1更狹窄的第2寬度L2之第2溝21。第2寬度L2，係並沒有特定限定，例如被設定為50μm~150μm。
若沿著所有的第1溝20，在玻璃基板1之表面1a側的層積體4形成第2溝21後，則使玻璃基板1之表背反轉，並使雷射光照射機構30與玻璃基板1在相對於玻璃基板1平行的方向上相對地移動，同時與上述相同地在樹脂殘留部60進行燒蝕加工，形成使玻璃基板1之背面1b露出的第2溝21。而且，若沿著所有的第1溝20，在玻璃基板1之背面1b側的層積體4形成第2溝21後，則完成第2溝形成工程。另外，雷射光LB1之照射的路徑數，係不特別限定，亦可藉由沿著1條第1溝20分成複數次照射雷射光LB1的方式，形成第2溝21。
在本實施形態中，雖係說明了在玻璃基板1之表面1a側的層積體4形成沿著第1溝20的第2溝21後，在玻璃基板1之背面1b側的層積體4形成沿著第1溝20的第2溝 21之情形，但並不限定於該情形。因此，亦可在玻璃基板1之背面1b側的層積體4形成沿著第1溝20的第2溝21後，在玻璃基板1之表面1a側的層積體4形成沿著第1溝20的第2溝21。
(3)改質層形成工程
如圖5所示般，使用雷射光照射機構30A，朝向玻璃基板1照射對於玻璃基板1具有透過性之波長的雷射光LB2，形成改質層40。雷射光照射機構30A，係具備有：未圖示之加工頭，照射對於玻璃基板1具有透過性之波長的雷射光LB2；聚光透鏡32，被內建於加工頭，用以對雷射光LB2進行聚光；及位置調整單元(未圖示)，用以調節雷射光LB2之聚光點的位置。
首先，在將黏著膠帶7黏貼於被層積在玻璃基板1之背面1b之層積體4的露出面4b後，經由黏著膠帶7，以保持平台保持玻璃基板1之背面1b側，並使被層積於表面1a之層積體4的露出面4a朝上露出。另外，黏著膠帶7，係只要具有擴展性即可，例如可使用伸展膠帶，該伸展膠帶，係在聚烯烴或聚氯乙烯等的基材層層積有黏著層。
其次，雷射光照射機構30A，係使聚光透鏡32往接近玻璃基板1的方向下降，並將雷射光LB2之聚光點定位於玻璃基板1的內部。在將雷射光LB2之聚光點定位於玻璃基板1的內部之狀態下，使雷射光照射機構30A與 玻璃基板1在相對於玻璃基板1平行的方向上相對地移動，同時，加工頭，係從玻璃基板1之表面1a的第2溝21，沿著圖1所示之分割預定線2照射雷射光LB2，藉此，形成改質層40。改質層40，係藉由雷射光LB2之照射而使玻璃基板1之內部的強度或物理上之特性改變的區域，且成為分割起點。沿著所有的分割預定線2，重複照射雷射光LB2，藉此，在玻璃基板1的內部形成改質層40。
在此，形成於玻璃基板1之內部的厚度方向之改質層40的層數，係亦可為1層或2層以上。因此，當在玻璃基板1之內部形成複數個改質層40的情況下，雷射光照射機構30A，係將聚光透鏡32的位置錯開，使雷射光LB2之聚光點定位於更靠玻璃基板1的背面1b側而照射雷射光LB2，形成改質層40。其次，雷射光照射機構30A，係將聚光透鏡32之位置往上方側錯開，隔著均等的間隔從背面1b側到表面1a側照射雷射光LB2，藉此，形成複數個改質層40。如此一來，重複進行雷射光LB2的照射所致之改質層40的形成，例如如圖6所示般，亦可在玻璃基板1的內部形成3層改質層40。
在本實施形態中，雖係從玻璃基板1之表面1a側形成了改質層40，但亦可從玻璃基板1之背面1b側，藉由沿著分割預定線2對玻璃基板1內部照射雷射光LB2的方式，形成改質層40。
(4)分割工程
如圖7所示般，對玻璃基板1施予外力，以改質層40為起點而分割玻璃基板1。例如，使用可玻璃基板1之面方向上將黏著膠帶7擴張的擴張裝置，將黏著膠帶7之周緣側往外側拉伸而使其擴張。當外力伴隨著黏著膠帶7之擴張賦予至玻璃基板1時，則圖6所示之改質層40成為分割起點，玻璃基板1被分割而小片化成複數個玻璃中介層8。
如圖8所示般，玻璃中介層8，係具備有：層積體4，由上述第1溝形成工程所形成於玻璃基板1之表面1a及背面1b的樹脂殘留部60被形成於外周部分。在此，在構成層積體4之樹脂層6，雖係當形成層積體4時(冷卻．硬化)進行收縮而存在有殘留應力，但由於殘留於圖7所示之第1溝20的底20a之樹脂殘留部60薄，因此，在將外力賦予至玻璃基板1而進行分割時，應力不會作用於樹脂殘留部60。因此，層積體4不會自玻璃基板1剝離，且可從玻璃基板1使複數個玻璃中介層8小片化。
作為將外力賦予至玻璃基板1之裝置，係不限於上述的擴張裝置，例如亦可使用分斷裝置，該分斷裝置，係可一面藉由分斷刀施加彎曲應力，一面將玻璃基板1破斷而分割成一個個玻璃中介層8。
如此一來，由於在本發明的玻璃中介層之製造方法中，係構成為沿著分割預定線2，對形成於玻璃基板1之表面1a及背面1b的層積體4進行加工，以第1寬度L1形成未達玻璃基板1之深度的第1溝20，並在第1溝20的底20a留下樹脂殘留部60後，對樹脂殘留部60進行燒蝕加 工，使玻璃基板1之表面1a及背面1b露出，形成具有比起第1寬度L1更狹窄之第2寬度L2的第2溝21，從第2溝21沿著分割預定線2照射雷射光LB2，藉此，在玻璃基板1內部形成改質層40，對玻璃基板1施予外力，以改質層40為起點而分割玻璃基板1，因此，在分割玻璃基板1之際，應力不會作用於殘留在第1溝20的底20a之樹脂殘留部60，且可防止層積體4自玻璃基板1剝離，並可效率良好地取得所期望的玻璃中介層8。
又，由於本發明中，係使用切割刀10實施第1溝形成工程，因此，可縮短加工時間。而且，根據本發明，由於不會以切割刀10同時分割層積體4與玻璃基板1，因此，不需擔心切割刀10卡住層積體4而層積體4自玻璃基板1剝離，從而不會使加工時間增加。
1‧‧‧玻璃基板
1a‧‧‧表面
1b‧‧‧背面
2‧‧‧分割預定線
3‧‧‧貫通電極
4‧‧‧層積體
4a‧‧‧露出面
4b‧‧‧露出面
5‧‧‧配線層
6‧‧‧樹脂層
20‧‧‧第1溝
20a‧‧‧底
60‧‧‧樹脂殘留部
L1‧‧‧第1寬度
T‧‧‧厚度

Claims (2)

  1. 一種玻璃中介層之製造方法，係將具備有複數個貫通電極、層積體及複數個分割預定線的玻璃基板沿著該分割預定線進行分割而使其小片化，該複數個貫通電極，係貫通表面及背面，該層積體，係在表面及背面交互地形成配線層與樹脂層，該複數個分割預定線，係被設定成格子狀，該玻璃中介層之製造方法，其特徵係，具備有： 　　第1溝形成工程，沿著該分割預定線，對形成於該玻璃基板之表面及背面的層積體進行加工，以第1寬度形成未達該玻璃基板之深度的第1溝，並在該第1溝的底留下樹脂殘留部； 　　第2溝形成工程，對由該第1溝形成工程所形成之該第1溝的底照射對於該樹脂層具有吸收性之波長的雷射光，並對該樹脂殘留部進行燒蝕加工，使該玻璃基板之表面及背面露出，形成具有比起該第1寬度更狹窄之第2寬度的第2溝； 　　改質層形成工程，將對於該玻璃基板具有透過性之波長的雷射光，從該玻璃基板之表面或背面的該第2溝聚光於該玻璃基板內部，且沿著該分割預定線進行照射，藉此，在該玻璃基板內部形成改質層；及 　　分割工程，對該玻璃基板施予外力，以該改質層為起點而分割該玻璃基板， 　　該玻璃基板被分割而成為小片化之該玻璃中介層，係具備有：該層積體，由該第1溝形成工程所形成於表面及背面的該樹脂殘留部被形成於外周部分。
  2. 如請求項1所記載之玻璃中介層之製造方法，其中， 　　前述第1溝形成工程，係使用切割刀形成前述第1溝。
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